ダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置
【課題】ヒータ及びヒータ保護管の状態を簡易に監視することができるとともに、ヒータ保護管及びヒータの寿命を予測し、的確な保全を行うことが可能なダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置を提供する。
【解決手段】ダイカスト電気溶解炉Ｄ内部を加温するための複数のヒータ線を被覆するヒータ保護管４１を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法が、ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、ヒータ保護管に配設された圧力測定手段４２により、圧力を測定する第２の工程と、第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程とを備える。
【解決手段】ダイカスト電気溶解炉Ｄ内部を加温するための複数のヒータ線を被覆するヒータ保護管４１を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法が、ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、ヒータ保護管に配設された圧力測定手段４２により、圧力を測定する第２の工程と、第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置に係り、特に簡易な構成で、ダイカスト電気溶解炉ヒータの劣化を確実に検出することができるダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト電気溶解炉においては、そのダイカスト鋳造工程において、電気式溶解・保持炉内に溶融材料が充填された状態が保たれている。
このように、溶融材料を溶解状態に保持するため、溶融材料（溶湯）を加熱するための熱電対で構成されたヒータが必要となる。
【０００３】
溶湯を加熱する方法として、溶湯に浸漬するタイプのヒータを使用する場合には、高温状態の溶湯の熱エネルギーからヒータを保護するために、このヒータの溶湯浸漬部分を保護するための保護管が必要となる。
しかし、この保護管は、前述の通り、溶湯の高い熱エネルギーに曝されるため、高い耐久性が要求される。
【０００４】
このため、構成材料を検討してより耐久性の高い保護管を開発したり、耐久性を向上させた構造の保護管が開発されている（例えば、特許文献１）。
また、電気溶解炉内部の温度等の状態は、常に監視されており、監視された温度でヒータへの通電を制御し、異常加熱を防止し、寿命低下や寿命時期の安定性が図られている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７１０１２号公報
【特許文献２】特許第２９８９３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、ヒータを内蔵するヒータチューブの外周面を被覆する筒状剛性部材が開示されている。
このように、特許文献１の技術においては、筒状剛性部材を溶湯と接触する面に配設することにより、ヒータチューブを保護して、接触事故やスパーク、穴あきを等の発生を防止している。
また、特許文献２には、浸漬式棒状ヒータの通電制御方法が開示されている。
特許文献２の技術においては、溶湯の温度分布差による棒状ヒータの加熱を防止するための通電方法が開示されたものである。
つまり、棒状ヒータから離隔して配設される溶湯温度検出器と、先端感温部がヒータ保護管内部に挿入された局部温度検出器を備え、この溶湯温度検出器と局部温度検出器とはリレー接続されている。この溶湯温度検出器と局部温度検出器との検出値により、棒状ヒータのオンオフを行う。
このように、制御されるため、熱容量の大きな溶湯の熱対流の遅れに起因する溶湯温度検出器の感応遅れを補い、棒状ヒータ及びヒータ保護管の異常過熱を防止することができるので、異常過熱が原因となっていた棒状ヒータ及びヒータ保護管の寿命低下や寿命時期の不安定さを解消することができる。
【０００７】
しかし、このように、ヒータ保護管を監視し、劣化を防止する工夫はされていても、ヒータ保護管は、常に高エネルギーに曝されているため、劣化は免れない。
例えば、ヒータ保護管に穴があくと、溶融材料（アルミニウム溶材等）が、この穴から浸入し、複数のヒータ線がショートし、電源ブレーカが切れて炉内温度が低下するという不具合が生じる。
このようにヒータ保護管が劣化した場合、このヒータ保護管を新たなものに交換する必要があるが、この交換作業は、保全工数（通常、８時間×３人程度）がかかり、設備稼働率の低下を招く。
また、このようなヒータ保護管の劣化による不具合は、突発的に発生するものであり、ライン稼働中に生じると問題が大きいが、劣化状態の定期的確認は、高温環境であることや開口部が狭小であるという環境から、実施困難であるのが実情である。
【０００８】
本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、ヒータ及びヒータ保護管の状態を簡易に監視することができるとともに、ヒータ保護管及びヒータの寿命を予測し、的確な保全を行うことが可能なダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、本発明に係るダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法によれば、ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、前記ヒータ保護管に配設された圧力測定手段により、圧力を測定する第２の工程と、該第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、前記検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程と、を備えることにより解決される。
【００１０】
このように、本発明においては、ヒータ保護管からリークする圧力を検出することによって、ヒータ保護管の劣化を判定することができる。
つまり、ヒータ保護管に穴や亀裂等が形成されている場合には、この間隙から圧力がリークする。
このため、このリークした圧力を測定することにより、ヒータ保護管に形成された穴や亀裂等の有無、すなわちヒータ保護管の劣化状態を予測することができる。
また、このヒータ保護管の劣化度合いにより、リークする圧力の程度が異なるため、この圧力を測定することによって、ヒータ保護管の劣化度合もまた予測することができる。
更に、異常を検知した場合に、異常報知が行われるため、視覚的に確実に異常を捉えることができる。
【００１１】
また、上記課題は、本発明に係るダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法によれば、ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、前記複数のヒータ線に流れる電流値を、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段により検出する第１の工程と、前記電流値のばらつきが一定値以上であるか否かを判定し、前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合に異常報知を行う第２の工程と、を備えることにより解決される。
【００１２】
このように、本発明においては、ヒータ線の電流を測定してそのばらつきを検出することによって、ヒータ線の短絡を検出することができる。
つまり、ヒータ線が短絡している場合に生じる、三相交流各相のメータリレーのオン・オフのタイミングのズレを検出することにより、ヒータ線の短絡を検知することができる。
このため、ヒータ線の劣化状態を予測することができるとともに、このばらつきの程度によって、ヒータ線の短絡度合もまた予測することができる。
更に、異常を検知した場合に、異常報知が行われるため、視覚的に確実に異常を捉えることができる。
【００１３】
更に、上記課題は、本発明にかかるダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法によれば、ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、前記ヒータ保護管に配設された圧力測定手段により、圧力を測定するとともに、前記複数のヒータ線に流れる電流値を、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段により検出する第２の工程と、該第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、前記検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行うとともに、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上であるか否かを判定し、前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程と、を備えることにより解決される。
【００１４】
このように、本発明においては、ヒータ保護管からリークする圧力を検出することによって、ヒータ保護管の劣化を判定することができるとともに、ヒータ線の電流を測定してそのばらつきを検出することによって、ヒータ線の短絡を検出することができる。
このため、２つの指標から、ヒータの劣化状況を予測することができる。
すなわち、ヒータ保護管の劣化と、ヒータ線の短絡とを双方検出することができ、より確実に電気溶解炉ヒータの監視を行うことができる。
【００１５】
このとき、前記第３の工程では、前記第２の工程により検出された圧力が一定値以上であって、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上でない場合に、第１の異常報知を行い、前記第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるとともに、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合には、第２の異常報知を行うと好適である。
【００１６】
例えば、第１の異常報知が行われる場合というのは、ヒータ保護管には穴や亀裂が生じているけれども、現時点ではヒータ線の短絡までには至っていない場合である。
つまり、ヒータ保護管は劣化しているけれども、若干の猶予がある段階である。
また、第２の異常報知が行われる場合というのは、ヒータ保護管には穴や亀裂が生じているとともに、ヒータ線の短絡まで起こっている場合である。
つまり、猶予のない状態である。
前者の場合には、緊急にラインを停止する必要はないと考えられるため、近日中にヒータ保護管若しくは電気溶解炉ヒータの交換を行うよう促せばよいが、後者の場合には、緊急にラインを停止してヒータ保護管若しくは電気溶解炉ヒータの交換を行う必要がある。
このように、本発明では、複数の指標により、電気溶解炉ヒータの劣化の緊急度を階層的に報知することができる。
【００１７】
また、上記課題は、本発明に係る電気溶解炉ヒータ監視装置によれば、ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視装置であって、前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する加圧手段と、前記ヒータ保護管の一端部に配設され、前記ヒータ保護管の周壁を介して漏洩する圧力を計測する圧力測定手段と、前記複数のヒータ線に流れる三相交流各相の電流値を計測する電流測定手段と、前記圧力測定手段により検知された圧力値が一定値以上である場合と、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上である場合の少なくとも一方が生じた場合に、異常報知を行う異常報知手段とを備えたことにより解決される。
【００１８】
このように、本発明に係るダイカスト電気溶解炉ヒータ監視装置においては、ヒータ保護管からリークする圧力を検出することによって、ヒータ保護管の劣化を判定することができるとともに、ヒータ線の電流を測定してそのばらつきを検出することによって、ヒータ線の短絡を検出することができる。
更に、異常を検知した場合に、異常報知手段による報知が行われるため、視覚的に確実に異常を認知させることができる。
【００１９】
このとき、前記圧力測定手段により検知された圧力を表示する圧力表示手段と、前記電流測定手段により検知された電流値を表示する電流値表示手段とを更に備え、前記異常報知手段は、前記圧力測定手段により検出された圧力値が一定値以上であって、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上ではない場合に報知を行う第１の報知手段と、前記圧力測定手段により検出された圧力値が一定値以上であるとともに、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上である場合に報知を行う第２の報知手段と、を少なくとも備えると好適である。
【００２０】
このように構成されているため、緊急にラインを停止する必要はないと考えられることから、近日中にヒータ保護管若しくは電気溶解炉ヒータの交換を行うよう促す第１の異常報知手段による報知と、緊急にラインを停止してヒータ保護管若しくは電気溶解炉ヒータの交換を行う必要があることを示す第２の異常報知手段による報知とを行うことができる。
このように、本発明では、複数の報知手段により、電気溶解炉ヒータの劣化の緊急度を階層的に報知することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ヒータ及びヒータ保護管の状態を簡易に監視することができる。
また、その監視による結果より、ヒータ保護管及びヒータの寿命を予測し、的確な保全を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、ヒータ及びヒータ保護管の状態を簡易に監視することができるとともに、ヒータ保護管及びヒータの寿命を予測し、的確な保全を行うことが可能なダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置に関するものである。
【００２３】
図１乃至図６は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１はヒータ状態監視装置を示す説明図、図２及び図３はエアーリークの検出原理を示す説明図、図４は短絡検知部の構成を示す説明図、図５及び図６はヒータ状態監視装置の制御を示すフローである。
【００２４】
はじめに、図１により、本実施形態に係るダイカスト電気溶解炉ヒータ監視装置としてのヒータ状態監視装置Ｓについて説明する。
本実施形態に係るヒータ状態監視装置Ｓは、ダイカスト電気溶解炉Ｄの状態のうち、特にヒータ４の状態を監視するための装置である。
本実施形態にかかるヒータ状態監視装置Ｓは、エアー検出部１、断線検知部２、警報報知部３、を有して構成されている。
本実施形態に係るエアー検出部１は、ヒータ４を構成するヒータ保護管４１からのエアーリークを検知する圧力メータである。
このエアー検出部１では、検出されたエアー圧力がデジタル表示される。
【００２５】
このエアーリークの検出原理を、図２及び図３により説明する。
図２に示すように、ダイカスト電気溶解炉Ｄには、溶融材料を加熱するためのヒータ４が挿入されている。このヒータ４がダイカスト電気溶解炉ヒータに相当する。
このヒータ４は、発熱源である複数のヒータ線４３と、このヒータ線４３を保護するためのヒータ保護管４１とを有して構成されている。
なお、ヒータ線４３は、ヒータ保護管４１に被覆されており、外部より視認不可となっているため、図示は省略してある。
【００２６】
そして、このヒータ保護管４１の基端側（ダイカスト電気溶解炉Ｄ外部に配設される側の端部）には、圧力測定手段としてのエアーテスタ４２が接続されている。
また、このエアーテスタ４２は、ヒータ状態監視装置Ｓのエアー検出部１に接続されている。
この状態で、ダイカスト電気溶解炉ＤにエアーＸ１をかけることにより、ヒータ保護管４１に形成された穴や亀裂等の有無が検出される。
本実施形態においては、エアーＸ１の圧力は、０．１５ｋｇｆ／ｃｍ２（≒１５ＫＰａ）に設定されている。
この場合、エアー検出部１の圧力レンジは、０〜０．１ｋｇｆ／ｃｍ２でデジタル表示できるように設定されている。
【００２７】
このように構成されているので、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されていると、図３に示すように、エアーＸ１は、例えばエアーＸ２の軌跡を通り、穴４１ａよりヒータ保護管４１内部に進入する（エアーＸ３）。
そして、このエアーＸ３の軌跡を通ったエアーは、エアーテスタ４２に検出されることとなる。
エアーテスタ４２にて検出されたエアーの圧力は、エアー検出部１にて検知されて報知される。
【００２８】
つまり、エアー検出部１においては、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されている場合に、この穴４１ａからリークしたエアーの圧力が検出される。
仮に、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されてなければ、このエアー検出部１において、エアーの圧力が検出されることはなく、逆に、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されていれば、このエアー検出部１においてエアーの圧力が検出される。
また、エアー圧力には、一定の閾値が設定されており、エアー検出部１で検出されたエアー圧力が閾値以上となった場合には、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されていると推定される。
【００２９】
更に、エアー検出部１において検出されたエアー圧力により、どの程度の大きさの穴４１ａが形成されているのかを予測することができる。
例えば、穴４１ａの大きさを変化させて、ヒータ保護管４１に同一のエアー圧力をかけ、検出されるエアー圧力を各々計測して、穴４１ａの大きさと検出されるエアー圧力との相関式を作成する。この相関式より、回帰計算を行ない、穴４１ａの大きさを推測することができる。
【００３０】
このように穴４１ａの大きさを推測することにより、ヒータ保護管４１の交換時期を予測することができる。
つまり、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されると、溶融材料がその穴４１ａより浸入し、その内部に配設されたヒータ線４３が短絡するのであるが、このヒータ保護管４１に形成された穴４１ａが小さいものである場合には、溶融材料が高粘度であるため、すぐにヒータ保護管４１内部に浸入して短絡を引き起こす可能性は低い。
【００３１】
しかし、ヒータ保護管４１に形成された穴４１ａが大きいものである場合には、その穴４１ａより溶融材料が浸入して、短期間内に短絡を引き起こす可能性が高い。
よって、この穴４１ａの大きさがわかれば、ヒータ保護管４１の交換の緊急性を予測することができる。
例えば、この穴４１ａの大きさとヒータ保護管４１の寿命の関係もまた、穴４１ａの大きさとヒータ保護管４１の寿命との関係を示す相関式により推測する。
【００３２】
なお、本実施形態においては、ヒータ保護管４１外部よりエアー圧力をかけて、ヒータ保護管４１内部に進入するエアーを検知したが、構成はこれに限られることはなく、ヒータ保護管４１内部よりエアー圧力をかけて、ヒータ保護管外部にリークするエアーを検出するように構成されていてもよい。
【００３３】
図１に戻り、本実施形態に係る断線検知部２は、ヒータ４を構成するヒータ線４３の短絡を検知するためのものであって、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段としてのメータリレー２１、カウンタ２２、を有して構成されている。
メータリレー２１は、Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃで構成されている。
カウンタ２２は、ヒータ４を構成するヒータ線４３が瞬間的に短絡した際に生じる電流低下の回数をカウントして表示する。
【００３４】
図４に示すように、各メータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）は、ヒータ４の三相交流の各相をそれぞれモニタしてアナログ表示し、各相のオンオフのタイミングのズレにより短絡状態の有無と程度を示唆する。
【００３５】
また、三相交流の各相のメータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレは、ヒータ線４３が短絡状態にあることを示唆する。
つまり、エアーのリークが検出されたとしても、このメータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレが検出されなければ、ヒータ保護管４１内部のヒータ線４３には、現時点では短絡が生じていないことが推測される。
【００３６】
逆に、エアーのリークが検出されるとともに、メータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレが検出された場合には、ヒータ保護管４１に形成された穴４１ａが要因で内部に配設されたヒータ線４３が短絡してしまっていることが推測される。
【００３７】
よって、エアーのリークが検出されても、メータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレが検出されなければ、ヒータ保護管４１の交換に緊急性を有することはなく、若干の日程的猶予があると考えられるが、エアーのリークが検出されるとともに、メータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレが検出された場合には、すでにヒータ線４３の短絡が生じている可能性が高く、交換に緊急性を要すると考えられる。また、場合によっては、ラインを緊急停止する等の措置を講ずる必要もあると考えられる。
なお、本実施形態においては、このメータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレには、閾値が設定されており、この閾値を超えるズレが検出された場合に、ヒータ線４３の短絡が生じていると判定される。
【００３８】
図１に戻り、異常報知手段としての警報報知部３は、複数のランプで構成されている。
警報報知部３は、エアー検出部１、断線検知部２において、ヒータ保護管４１及びヒータ線４３に生じた異常を検知した場合に、その検知信号を受け、シーケンサを介して所定のランプを点灯させることによって、その異常を報知する。
なお、このランプの組合せにより、予測された寿命を報知してもよいし（例えば、色により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する、点灯個数により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する等）、デジタル表示器を配設して寿命をデジタル表示してもよい。
【００３９】
なお、エアー検出部１でヒータ保護管４１に異常が生じていることが検知され、断線検知部２においてヒータ線４３の短絡が検知されない場合には、例えば、ヒータ交換を指示するランプ報知（例えば、警報報知部３のランプの色により「交換」の色を点灯する等）を行い、近日中のライン休止日等に、ヒータ４若しくはヒータ保護管４１の交換を行うよう促す。この場合のランプ報知が第１の異常報知に相当する。
【００４０】
この状態は、エアーはリークしているけれども、現時点ではヒータ線４３の短絡までには至っていない場合であり、ヒータ保護管４１は劣化しているけれども、若干の猶予がある段階である。この場合には、緊急にラインを停止する必要はないと考えられるため、近日中にヒータ保護管４１若しくはヒータ４の交換を行うよう促す。
【００４１】
また、エアー検出部１でヒータ保護管４１に異常が生じていることが検知されるとともに、断線検知部２においてヒータ線４３の短絡が検知されている場合には、例えば、ライン停止を指示するランプ報知（例えば、警報報知部３のランプの色により「交換」の色を点灯する、フリッカーさせる等）を行い、早急にラインを停止してヒータ交換を行うよう促す。なお、ラインが自動停止するように構成されていてもよい。この場合のランプ報知が第２の異常報知に相当する。
【００４２】
この状態は、ヒータ保護管４１には、穴４１ａが形成されているとともに、ヒータ線４３が短絡状態となっていることが推測される。
この場合には、電源ブレーカが切れ、炉内温度の低下が突発的に起こる可能性があるため、直ちにラインを停止してヒータ４を交換する必要があると考えられる。
よって、ラインを停止してヒータ４を直ちに交換することを促すものである。
【００４３】
次いで、図５及び図６により、ヒータ状態監視装置Ｓの制御の一例を示す。
なお、制御方法はこれに限られることはなく、本発明の趣旨の範囲内において、改変することができることはもちろんのことである。
また、本実施形態においては、タイマにおいて管理された一定時間毎にエアーの圧力をかける構成としたが、これに限られることはなく、例えば、常時エアー圧力をかける構成としてもよい。
【００４４】
まず、ステップＳ１により、タイマをＯＮする。
次いで、ステップＳ２によりタイマがアップしたか否かを判定する。
ステップＳ２により、タイマがアップしていないと判定した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、タイマがアップしたか否かを判定する。つまり、タイマがアップするのを待つ。
【００４５】
ステップＳ２により、タイマがアップしたと判定した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３で、エアー加圧をＯＮする。
次いで、ステップＳ４でエアー検出部１においてエアーのリークが検出されたか否かを判定する。
【００４６】
ステップＳ４でエアーのリークが検出されていないと判定した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、処理はＡを解して、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。
ステップＳ４でエアーのリークが検出されたと判定した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５でそのエアーリーク量が閾値以上であるか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳ５でエアーリーク量が閾値以上ではないと判定した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、処理はＡを解して、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。
ステップＳ５でエアーリーク量が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６でヒータ保護管４１の寿命を算出して、ステップＳ７で警報及び寿命を報知する。
【００４８】
この報知は、警報報知部３において、所定のランプを点灯させることによって実行される。
例えば、予測された寿命（例えば、上記相関式等による回帰計算により予測する）は、このランプの組合せにより（例えば、色により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する、点灯個数により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する等）報知する。
【００４９】
次いで、処理はＢを解して、図６のステップＳ８に進み、ステップＳ８で断線検知部２において短絡が検出されたか否かを判定する。
ステップＳ８で、短絡が検出されていないと判定した場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ１０で、ヒータ交換指示報知行い、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。ヒータ交換指示報知は、警報報知部３において、所定のランプを点灯させることによって実行される。
【００５０】
つまり、これは、エアーはリークしているけれども、現時点ではヒータ線４３の短絡までには至っていない場合であり、若干の猶予がある段階である。この場合には、ヒータ交換を指示するランプ報知（例えば、警報報知部３のランプの色により「交換」の色を点灯する等）を行い、例えば、近日中のライン休止日等に、ヒータ４若しくはヒータ保護管４１の交換を行うよう促す。
【００５１】
ステップＳ８で、短絡が検出されていると判定した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ９でその値が閾値以上であるか否かを判定する。
ステップＳ９で、閾値以上ではないと判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ１０で、ヒータ交換指示報知行い、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。
ヒータ交換指示報知は、警報報知部３において、所定のランプを点灯させることによって実行される。
【００５２】
ステップＳ９で、閾値以上であると判定した場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１で寿命を算出して、ステップＳ１２で警報及び寿命を報知する。
この報知は、警報報知部３において、所定のランプを点灯させることによって実行される。
例えば、予測された寿命（例えば、上記相関式等による回帰計算により予測する）は、このランプの組合せにより（例えば、色により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する、点灯個数により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する等）報知する。
次いで、ステップＳ１３でライン停止指示の報知を行い、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。
このライン停止指示の報知は、警報報知部３において、所定のランプを所定の態様で（所定の色、組合せ、フリッカー等）点灯させることによって実行される。
【００５３】
つまり、この時点では、ヒータ保護管４１には、穴４１ａが形成されているとともに、ヒータ線４３が短絡状態となっていることが推測される。
この場合には、電源ブレーカが切れ、炉内温度の低下が突発的に起こる可能性があるため、直ちにラインを停止してヒータ４を交換する必要があると考えられる。
【００５４】
以上のように、本発明では、ヒータ保護管４１の状態とヒータ線４３の劣化状態を段階的に検知することができる。
つまり、エアーのリークにより、ヒータ保護管４１の劣化状態（穴４１ａが形成されているか否か）を知ることができるとともに、このヒータ保護管４１の劣化により内部に配設されたヒータ線４３が短絡しているか否かを判定することができる。
このように、本発明においては、段階的にヒータ４の劣化状態を知ることができ、ヒータ４の寿命及び保全の必要性を簡易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒータ状態監視装置を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエアーリークの検出原理を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るエアーリークの検出原理を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る短絡検知部の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るヒータ状態監視装置の制御を示すフローである。
【図６】本発明の一実施形態に係るヒータ状態監視装置の制御を示すフローである。
【符号の説明】
【００５６】
１‥エアー検出部、
２‥断線検出部、２１‥メータリレー、
２１ａ‥Ｒ相メータリレー、２１ｂ‥Ｓ層メータリレー、２１ｃ‥Ｔ層メータリレー
２２‥カウンタ、
３‥警報報知部、
４‥ヒータ、４１‥ヒータ保護管、４１ａ‥穴、４２‥エアーテスタ、４３‥ヒータ線、
Ｄ‥ダイカスト電気溶解炉、Ｓ‥ヒータ状態監視装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置に係り、特に簡易な構成で、ダイカスト電気溶解炉ヒータの劣化を確実に検出することができるダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト電気溶解炉においては、そのダイカスト鋳造工程において、電気式溶解・保持炉内に溶融材料が充填された状態が保たれている。
このように、溶融材料を溶解状態に保持するため、溶融材料（溶湯）を加熱するための熱電対で構成されたヒータが必要となる。
【０００３】
溶湯を加熱する方法として、溶湯に浸漬するタイプのヒータを使用する場合には、高温状態の溶湯の熱エネルギーからヒータを保護するために、このヒータの溶湯浸漬部分を保護するための保護管が必要となる。
しかし、この保護管は、前述の通り、溶湯の高い熱エネルギーに曝されるため、高い耐久性が要求される。
【０００４】
このため、構成材料を検討してより耐久性の高い保護管を開発したり、耐久性を向上させた構造の保護管が開発されている（例えば、特許文献１）。
また、電気溶解炉内部の温度等の状態は、常に監視されており、監視された温度でヒータへの通電を制御し、異常加熱を防止し、寿命低下や寿命時期の安定性が図られている（例えば、特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７１０１２号公報
【特許文献２】特許第２９８９３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１には、ヒータを内蔵するヒータチューブの外周面を被覆する筒状剛性部材が開示されている。
このように、特許文献１の技術においては、筒状剛性部材を溶湯と接触する面に配設することにより、ヒータチューブを保護して、接触事故やスパーク、穴あきを等の発生を防止している。
また、特許文献２には、浸漬式棒状ヒータの通電制御方法が開示されている。
特許文献２の技術においては、溶湯の温度分布差による棒状ヒータの加熱を防止するための通電方法が開示されたものである。
つまり、棒状ヒータから離隔して配設される溶湯温度検出器と、先端感温部がヒータ保護管内部に挿入された局部温度検出器を備え、この溶湯温度検出器と局部温度検出器とはリレー接続されている。この溶湯温度検出器と局部温度検出器との検出値により、棒状ヒータのオンオフを行う。
このように、制御されるため、熱容量の大きな溶湯の熱対流の遅れに起因する溶湯温度検出器の感応遅れを補い、棒状ヒータ及びヒータ保護管の異常過熱を防止することができるので、異常過熱が原因となっていた棒状ヒータ及びヒータ保護管の寿命低下や寿命時期の不安定さを解消することができる。
【０００７】
しかし、このように、ヒータ保護管を監視し、劣化を防止する工夫はされていても、ヒータ保護管は、常に高エネルギーに曝されているため、劣化は免れない。
例えば、ヒータ保護管に穴があくと、溶融材料（アルミニウム溶材等）が、この穴から浸入し、複数のヒータ線がショートし、電源ブレーカが切れて炉内温度が低下するという不具合が生じる。
このようにヒータ保護管が劣化した場合、このヒータ保護管を新たなものに交換する必要があるが、この交換作業は、保全工数（通常、８時間×３人程度）がかかり、設備稼働率の低下を招く。
また、このようなヒータ保護管の劣化による不具合は、突発的に発生するものであり、ライン稼働中に生じると問題が大きいが、劣化状態の定期的確認は、高温環境であることや開口部が狭小であるという環境から、実施困難であるのが実情である。
【０００８】
本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、ヒータ及びヒータ保護管の状態を簡易に監視することができるとともに、ヒータ保護管及びヒータの寿命を予測し、的確な保全を行うことが可能なダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、本発明に係るダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法によれば、ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、前記ヒータ保護管に配設された圧力測定手段により、圧力を測定する第２の工程と、該第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、前記検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程と、を備えることにより解決される。
【００１０】
このように、本発明においては、ヒータ保護管からリークする圧力を検出することによって、ヒータ保護管の劣化を判定することができる。
つまり、ヒータ保護管に穴や亀裂等が形成されている場合には、この間隙から圧力がリークする。
このため、このリークした圧力を測定することにより、ヒータ保護管に形成された穴や亀裂等の有無、すなわちヒータ保護管の劣化状態を予測することができる。
また、このヒータ保護管の劣化度合いにより、リークする圧力の程度が異なるため、この圧力を測定することによって、ヒータ保護管の劣化度合もまた予測することができる。
更に、異常を検知した場合に、異常報知が行われるため、視覚的に確実に異常を捉えることができる。
【００１１】
また、上記課題は、本発明に係るダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法によれば、ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、前記複数のヒータ線に流れる電流値を、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段により検出する第１の工程と、前記電流値のばらつきが一定値以上であるか否かを判定し、前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合に異常報知を行う第２の工程と、を備えることにより解決される。
【００１２】
このように、本発明においては、ヒータ線の電流を測定してそのばらつきを検出することによって、ヒータ線の短絡を検出することができる。
つまり、ヒータ線が短絡している場合に生じる、三相交流各相のメータリレーのオン・オフのタイミングのズレを検出することにより、ヒータ線の短絡を検知することができる。
このため、ヒータ線の劣化状態を予測することができるとともに、このばらつきの程度によって、ヒータ線の短絡度合もまた予測することができる。
更に、異常を検知した場合に、異常報知が行われるため、視覚的に確実に異常を捉えることができる。
【００１３】
更に、上記課題は、本発明にかかるダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法によれば、ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、前記ヒータ保護管に配設された圧力測定手段により、圧力を測定するとともに、前記複数のヒータ線に流れる電流値を、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段により検出する第２の工程と、該第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、前記検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行うとともに、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上であるか否かを判定し、前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程と、を備えることにより解決される。
【００１４】
このように、本発明においては、ヒータ保護管からリークする圧力を検出することによって、ヒータ保護管の劣化を判定することができるとともに、ヒータ線の電流を測定してそのばらつきを検出することによって、ヒータ線の短絡を検出することができる。
このため、２つの指標から、ヒータの劣化状況を予測することができる。
すなわち、ヒータ保護管の劣化と、ヒータ線の短絡とを双方検出することができ、より確実に電気溶解炉ヒータの監視を行うことができる。
【００１５】
このとき、前記第３の工程では、前記第２の工程により検出された圧力が一定値以上であって、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上でない場合に、第１の異常報知を行い、前記第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるとともに、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合には、第２の異常報知を行うと好適である。
【００１６】
例えば、第１の異常報知が行われる場合というのは、ヒータ保護管には穴や亀裂が生じているけれども、現時点ではヒータ線の短絡までには至っていない場合である。
つまり、ヒータ保護管は劣化しているけれども、若干の猶予がある段階である。
また、第２の異常報知が行われる場合というのは、ヒータ保護管には穴や亀裂が生じているとともに、ヒータ線の短絡まで起こっている場合である。
つまり、猶予のない状態である。
前者の場合には、緊急にラインを停止する必要はないと考えられるため、近日中にヒータ保護管若しくは電気溶解炉ヒータの交換を行うよう促せばよいが、後者の場合には、緊急にラインを停止してヒータ保護管若しくは電気溶解炉ヒータの交換を行う必要がある。
このように、本発明では、複数の指標により、電気溶解炉ヒータの劣化の緊急度を階層的に報知することができる。
【００１７】
また、上記課題は、本発明に係る電気溶解炉ヒータ監視装置によれば、ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視装置であって、前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する加圧手段と、前記ヒータ保護管の一端部に配設され、前記ヒータ保護管の周壁を介して漏洩する圧力を計測する圧力測定手段と、前記複数のヒータ線に流れる三相交流各相の電流値を計測する電流測定手段と、前記圧力測定手段により検知された圧力値が一定値以上である場合と、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上である場合の少なくとも一方が生じた場合に、異常報知を行う異常報知手段とを備えたことにより解決される。
【００１８】
このように、本発明に係るダイカスト電気溶解炉ヒータ監視装置においては、ヒータ保護管からリークする圧力を検出することによって、ヒータ保護管の劣化を判定することができるとともに、ヒータ線の電流を測定してそのばらつきを検出することによって、ヒータ線の短絡を検出することができる。
更に、異常を検知した場合に、異常報知手段による報知が行われるため、視覚的に確実に異常を認知させることができる。
【００１９】
このとき、前記圧力測定手段により検知された圧力を表示する圧力表示手段と、前記電流測定手段により検知された電流値を表示する電流値表示手段とを更に備え、前記異常報知手段は、前記圧力測定手段により検出された圧力値が一定値以上であって、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上ではない場合に報知を行う第１の報知手段と、前記圧力測定手段により検出された圧力値が一定値以上であるとともに、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上である場合に報知を行う第２の報知手段と、を少なくとも備えると好適である。
【００２０】
このように構成されているため、緊急にラインを停止する必要はないと考えられることから、近日中にヒータ保護管若しくは電気溶解炉ヒータの交換を行うよう促す第１の異常報知手段による報知と、緊急にラインを停止してヒータ保護管若しくは電気溶解炉ヒータの交換を行う必要があることを示す第２の異常報知手段による報知とを行うことができる。
このように、本発明では、複数の報知手段により、電気溶解炉ヒータの劣化の緊急度を階層的に報知することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ヒータ及びヒータ保護管の状態を簡易に監視することができる。
また、その監視による結果より、ヒータ保護管及びヒータの寿命を予測し、的確な保全を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、ヒータ及びヒータ保護管の状態を簡易に監視することができるとともに、ヒータ保護管及びヒータの寿命を予測し、的確な保全を行うことが可能なダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法及び監視装置に関するものである。
【００２３】
図１乃至図６は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１はヒータ状態監視装置を示す説明図、図２及び図３はエアーリークの検出原理を示す説明図、図４は短絡検知部の構成を示す説明図、図５及び図６はヒータ状態監視装置の制御を示すフローである。
【００２４】
はじめに、図１により、本実施形態に係るダイカスト電気溶解炉ヒータ監視装置としてのヒータ状態監視装置Ｓについて説明する。
本実施形態に係るヒータ状態監視装置Ｓは、ダイカスト電気溶解炉Ｄの状態のうち、特にヒータ４の状態を監視するための装置である。
本実施形態にかかるヒータ状態監視装置Ｓは、エアー検出部１、断線検知部２、警報報知部３、を有して構成されている。
本実施形態に係るエアー検出部１は、ヒータ４を構成するヒータ保護管４１からのエアーリークを検知する圧力メータである。
このエアー検出部１では、検出されたエアー圧力がデジタル表示される。
【００２５】
このエアーリークの検出原理を、図２及び図３により説明する。
図２に示すように、ダイカスト電気溶解炉Ｄには、溶融材料を加熱するためのヒータ４が挿入されている。このヒータ４がダイカスト電気溶解炉ヒータに相当する。
このヒータ４は、発熱源である複数のヒータ線４３と、このヒータ線４３を保護するためのヒータ保護管４１とを有して構成されている。
なお、ヒータ線４３は、ヒータ保護管４１に被覆されており、外部より視認不可となっているため、図示は省略してある。
【００２６】
そして、このヒータ保護管４１の基端側（ダイカスト電気溶解炉Ｄ外部に配設される側の端部）には、圧力測定手段としてのエアーテスタ４２が接続されている。
また、このエアーテスタ４２は、ヒータ状態監視装置Ｓのエアー検出部１に接続されている。
この状態で、ダイカスト電気溶解炉ＤにエアーＸ１をかけることにより、ヒータ保護管４１に形成された穴や亀裂等の有無が検出される。
本実施形態においては、エアーＸ１の圧力は、０．１５ｋｇｆ／ｃｍ２（≒１５ＫＰａ）に設定されている。
この場合、エアー検出部１の圧力レンジは、０〜０．１ｋｇｆ／ｃｍ２でデジタル表示できるように設定されている。
【００２７】
このように構成されているので、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されていると、図３に示すように、エアーＸ１は、例えばエアーＸ２の軌跡を通り、穴４１ａよりヒータ保護管４１内部に進入する（エアーＸ３）。
そして、このエアーＸ３の軌跡を通ったエアーは、エアーテスタ４２に検出されることとなる。
エアーテスタ４２にて検出されたエアーの圧力は、エアー検出部１にて検知されて報知される。
【００２８】
つまり、エアー検出部１においては、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されている場合に、この穴４１ａからリークしたエアーの圧力が検出される。
仮に、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されてなければ、このエアー検出部１において、エアーの圧力が検出されることはなく、逆に、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されていれば、このエアー検出部１においてエアーの圧力が検出される。
また、エアー圧力には、一定の閾値が設定されており、エアー検出部１で検出されたエアー圧力が閾値以上となった場合には、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されていると推定される。
【００２９】
更に、エアー検出部１において検出されたエアー圧力により、どの程度の大きさの穴４１ａが形成されているのかを予測することができる。
例えば、穴４１ａの大きさを変化させて、ヒータ保護管４１に同一のエアー圧力をかけ、検出されるエアー圧力を各々計測して、穴４１ａの大きさと検出されるエアー圧力との相関式を作成する。この相関式より、回帰計算を行ない、穴４１ａの大きさを推測することができる。
【００３０】
このように穴４１ａの大きさを推測することにより、ヒータ保護管４１の交換時期を予測することができる。
つまり、ヒータ保護管４１に穴４１ａが形成されると、溶融材料がその穴４１ａより浸入し、その内部に配設されたヒータ線４３が短絡するのであるが、このヒータ保護管４１に形成された穴４１ａが小さいものである場合には、溶融材料が高粘度であるため、すぐにヒータ保護管４１内部に浸入して短絡を引き起こす可能性は低い。
【００３１】
しかし、ヒータ保護管４１に形成された穴４１ａが大きいものである場合には、その穴４１ａより溶融材料が浸入して、短期間内に短絡を引き起こす可能性が高い。
よって、この穴４１ａの大きさがわかれば、ヒータ保護管４１の交換の緊急性を予測することができる。
例えば、この穴４１ａの大きさとヒータ保護管４１の寿命の関係もまた、穴４１ａの大きさとヒータ保護管４１の寿命との関係を示す相関式により推測する。
【００３２】
なお、本実施形態においては、ヒータ保護管４１外部よりエアー圧力をかけて、ヒータ保護管４１内部に進入するエアーを検知したが、構成はこれに限られることはなく、ヒータ保護管４１内部よりエアー圧力をかけて、ヒータ保護管外部にリークするエアーを検出するように構成されていてもよい。
【００３３】
図１に戻り、本実施形態に係る断線検知部２は、ヒータ４を構成するヒータ線４３の短絡を検知するためのものであって、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段としてのメータリレー２１、カウンタ２２、を有して構成されている。
メータリレー２１は、Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃで構成されている。
カウンタ２２は、ヒータ４を構成するヒータ線４３が瞬間的に短絡した際に生じる電流低下の回数をカウントして表示する。
【００３４】
図４に示すように、各メータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）は、ヒータ４の三相交流の各相をそれぞれモニタしてアナログ表示し、各相のオンオフのタイミングのズレにより短絡状態の有無と程度を示唆する。
【００３５】
また、三相交流の各相のメータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレは、ヒータ線４３が短絡状態にあることを示唆する。
つまり、エアーのリークが検出されたとしても、このメータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレが検出されなければ、ヒータ保護管４１内部のヒータ線４３には、現時点では短絡が生じていないことが推測される。
【００３６】
逆に、エアーのリークが検出されるとともに、メータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレが検出された場合には、ヒータ保護管４１に形成された穴４１ａが要因で内部に配設されたヒータ線４３が短絡してしまっていることが推測される。
【００３７】
よって、エアーのリークが検出されても、メータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレが検出されなければ、ヒータ保護管４１の交換に緊急性を有することはなく、若干の日程的猶予があると考えられるが、エアーのリークが検出されるとともに、メータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレが検出された場合には、すでにヒータ線４３の短絡が生じている可能性が高く、交換に緊急性を要すると考えられる。また、場合によっては、ラインを緊急停止する等の措置を講ずる必要もあると考えられる。
なお、本実施形態においては、このメータリレー２１（Ｒ相メータリレー２１ａ、Ｓ層メータリレー２１ｂ、Ｔ層メータリレー２１ｃ）のオンオフのタイミングのズレには、閾値が設定されており、この閾値を超えるズレが検出された場合に、ヒータ線４３の短絡が生じていると判定される。
【００３８】
図１に戻り、異常報知手段としての警報報知部３は、複数のランプで構成されている。
警報報知部３は、エアー検出部１、断線検知部２において、ヒータ保護管４１及びヒータ線４３に生じた異常を検知した場合に、その検知信号を受け、シーケンサを介して所定のランプを点灯させることによって、その異常を報知する。
なお、このランプの組合せにより、予測された寿命を報知してもよいし（例えば、色により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する、点灯個数により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する等）、デジタル表示器を配設して寿命をデジタル表示してもよい。
【００３９】
なお、エアー検出部１でヒータ保護管４１に異常が生じていることが検知され、断線検知部２においてヒータ線４３の短絡が検知されない場合には、例えば、ヒータ交換を指示するランプ報知（例えば、警報報知部３のランプの色により「交換」の色を点灯する等）を行い、近日中のライン休止日等に、ヒータ４若しくはヒータ保護管４１の交換を行うよう促す。この場合のランプ報知が第１の異常報知に相当する。
【００４０】
この状態は、エアーはリークしているけれども、現時点ではヒータ線４３の短絡までには至っていない場合であり、ヒータ保護管４１は劣化しているけれども、若干の猶予がある段階である。この場合には、緊急にラインを停止する必要はないと考えられるため、近日中にヒータ保護管４１若しくはヒータ４の交換を行うよう促す。
【００４１】
また、エアー検出部１でヒータ保護管４１に異常が生じていることが検知されるとともに、断線検知部２においてヒータ線４３の短絡が検知されている場合には、例えば、ライン停止を指示するランプ報知（例えば、警報報知部３のランプの色により「交換」の色を点灯する、フリッカーさせる等）を行い、早急にラインを停止してヒータ交換を行うよう促す。なお、ラインが自動停止するように構成されていてもよい。この場合のランプ報知が第２の異常報知に相当する。
【００４２】
この状態は、ヒータ保護管４１には、穴４１ａが形成されているとともに、ヒータ線４３が短絡状態となっていることが推測される。
この場合には、電源ブレーカが切れ、炉内温度の低下が突発的に起こる可能性があるため、直ちにラインを停止してヒータ４を交換する必要があると考えられる。
よって、ラインを停止してヒータ４を直ちに交換することを促すものである。
【００４３】
次いで、図５及び図６により、ヒータ状態監視装置Ｓの制御の一例を示す。
なお、制御方法はこれに限られることはなく、本発明の趣旨の範囲内において、改変することができることはもちろんのことである。
また、本実施形態においては、タイマにおいて管理された一定時間毎にエアーの圧力をかける構成としたが、これに限られることはなく、例えば、常時エアー圧力をかける構成としてもよい。
【００４４】
まず、ステップＳ１により、タイマをＯＮする。
次いで、ステップＳ２によりタイマがアップしたか否かを判定する。
ステップＳ２により、タイマがアップしていないと判定した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、ステップＳ２に戻り、タイマがアップしたか否かを判定する。つまり、タイマがアップするのを待つ。
【００４５】
ステップＳ２により、タイマがアップしたと判定した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３で、エアー加圧をＯＮする。
次いで、ステップＳ４でエアー検出部１においてエアーのリークが検出されたか否かを判定する。
【００４６】
ステップＳ４でエアーのリークが検出されていないと判定した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、処理はＡを解して、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。
ステップＳ４でエアーのリークが検出されたと判定した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５でそのエアーリーク量が閾値以上であるか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳ５でエアーリーク量が閾値以上ではないと判定した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、処理はＡを解して、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。
ステップＳ５でエアーリーク量が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ６でヒータ保護管４１の寿命を算出して、ステップＳ７で警報及び寿命を報知する。
【００４８】
この報知は、警報報知部３において、所定のランプを点灯させることによって実行される。
例えば、予測された寿命（例えば、上記相関式等による回帰計算により予測する）は、このランプの組合せにより（例えば、色により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する、点灯個数により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する等）報知する。
【００４９】
次いで、処理はＢを解して、図６のステップＳ８に進み、ステップＳ８で断線検知部２において短絡が検出されたか否かを判定する。
ステップＳ８で、短絡が検出されていないと判定した場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ１０で、ヒータ交換指示報知行い、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。ヒータ交換指示報知は、警報報知部３において、所定のランプを点灯させることによって実行される。
【００５０】
つまり、これは、エアーはリークしているけれども、現時点ではヒータ線４３の短絡までには至っていない場合であり、若干の猶予がある段階である。この場合には、ヒータ交換を指示するランプ報知（例えば、警報報知部３のランプの色により「交換」の色を点灯する等）を行い、例えば、近日中のライン休止日等に、ヒータ４若しくはヒータ保護管４１の交換を行うよう促す。
【００５１】
ステップＳ８で、短絡が検出されていると判定した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ９でその値が閾値以上であるか否かを判定する。
ステップＳ９で、閾値以上ではないと判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、ステップＳ１０で、ヒータ交換指示報知行い、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。
ヒータ交換指示報知は、警報報知部３において、所定のランプを点灯させることによって実行される。
【００５２】
ステップＳ９で、閾値以上であると判定した場合には（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１で寿命を算出して、ステップＳ１２で警報及び寿命を報知する。
この報知は、警報報知部３において、所定のランプを点灯させることによって実行される。
例えば、予測された寿命（例えば、上記相関式等による回帰計算により予測する）は、このランプの組合せにより（例えば、色により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する、点灯個数により「猶予有」「至急」「緊急」を区別する等）報知する。
次いで、ステップＳ１３でライン停止指示の報知を行い、ステップＳ１４でエアー加圧をＯＦＦしてリターンとなる。
このライン停止指示の報知は、警報報知部３において、所定のランプを所定の態様で（所定の色、組合せ、フリッカー等）点灯させることによって実行される。
【００５３】
つまり、この時点では、ヒータ保護管４１には、穴４１ａが形成されているとともに、ヒータ線４３が短絡状態となっていることが推測される。
この場合には、電源ブレーカが切れ、炉内温度の低下が突発的に起こる可能性があるため、直ちにラインを停止してヒータ４を交換する必要があると考えられる。
【００５４】
以上のように、本発明では、ヒータ保護管４１の状態とヒータ線４３の劣化状態を段階的に検知することができる。
つまり、エアーのリークにより、ヒータ保護管４１の劣化状態（穴４１ａが形成されているか否か）を知ることができるとともに、このヒータ保護管４１の劣化により内部に配設されたヒータ線４３が短絡しているか否かを判定することができる。
このように、本発明においては、段階的にヒータ４の劣化状態を知ることができ、ヒータ４の寿命及び保全の必要性を簡易に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係るヒータ状態監視装置を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエアーリークの検出原理を示す説明図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るエアーリークの検出原理を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る短絡検知部の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るヒータ状態監視装置の制御を示すフローである。
【図６】本発明の一実施形態に係るヒータ状態監視装置の制御を示すフローである。
【符号の説明】
【００５６】
１‥エアー検出部、
２‥断線検出部、２１‥メータリレー、
２１ａ‥Ｒ相メータリレー、２１ｂ‥Ｓ層メータリレー、２１ｃ‥Ｔ層メータリレー
２２‥カウンタ、
３‥警報報知部、
４‥ヒータ、４１‥ヒータ保護管、４１ａ‥穴、４２‥エアーテスタ、４３‥ヒータ線、
Ｄ‥ダイカスト電気溶解炉、Ｓ‥ヒータ状態監視装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、
前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、
前記ヒータ保護管に配設された圧力測定手段により、圧力を測定する第２の工程と、
該第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、前記検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程と、
を備えることを特徴とするダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法。
【請求項２】
ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、
前記複数のヒータ線に流れる電流値を、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段により検出する第１の工程と、
前記電流値のばらつきが一定値以上であるか否かを判定し、前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合に異常報知を行う第２の工程と、
を備えることを特徴とするダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法。
【請求項３】
ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、
前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、
前記ヒータ保護管に配設された圧力測定手段により、圧力を測定するとともに、前記複数のヒータ線に流れる電流値を、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段により検出する第２の工程と、
該第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、前記検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行うとともに、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上であるか否かを判定し、前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程と、
を備えることを特徴とするダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法。
【請求項４】
前記第３の工程では、前記第２の工程により検出された圧力が一定値以上であって、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上でない場合に、第１の異常報知を行い、
前記第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるとともに、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合には、第２の異常報知を行うことを特徴とする請求項３に記載のダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法。
【請求項５】
ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視装置であって、
前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する加圧手段と、
前記ヒータ保護管の一端部に配設され、前記ヒータ保護管の周壁を介して漏洩する圧力を計測する圧力測定手段と、
前記複数のヒータ線に流れる三相交流各相の電流値を計測する電流測定手段と、
前記圧力測定手段により検知された圧力値が一定値以上である場合と、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上である場合の少なくとも一方が生じた場合に、異常報知を行う異常報知手段と、
を備えたことを特徴とするダイカスト電気溶解炉ヒータの監視装置。
【請求項６】
前記圧力測定手段により検知された圧力を表示する圧力表示手段と、
前記電流測定手段により検知された電流値を表示する電流値表示手段とを更に備え、
前記異常報知手段は、前記圧力測定手段により検出された圧力値が一定値以上であって、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上ではない場合に報知を行う第１の報知手段と、前記圧力測定手段により検出された圧力値が一定値以上であるとともに、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上である場合に報知を行う第２の報知手段と、を少なくとも備えることを特徴とする請求項５に記載のダイカスト電気溶解炉ヒータの監視装置。
【請求項１】
ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、
前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、
前記ヒータ保護管に配設された圧力測定手段により、圧力を測定する第２の工程と、
該第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、前記検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程と、
を備えることを特徴とするダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法。
【請求項２】
ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、
前記複数のヒータ線に流れる電流値を、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段により検出する第１の工程と、
前記電流値のばらつきが一定値以上であるか否かを判定し、前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合に異常報知を行う第２の工程と、
を備えることを特徴とするダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法。
【請求項３】
ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法であって、
前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する第１の工程と、
前記ヒータ保護管に配設された圧力測定手段により、圧力を測定するとともに、前記複数のヒータ線に流れる電流値を、三相交流各相の電流を計測する電流測定手段により検出する第２の工程と、
該第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるか否かを判定し、前記検出された圧力が一定値以上であった場合に異常報知を行うとともに、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上であるか否かを判定し、前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合に異常報知を行う第３の工程と、
を備えることを特徴とするダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法。
【請求項４】
前記第３の工程では、前記第２の工程により検出された圧力が一定値以上であって、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上でない場合に、第１の異常報知を行い、
前記第２の工程により検出された圧力が一定値以上であるとともに、前記第２の工程により検出された前記電流値のばらつきが一定値以上であった場合には、第２の異常報知を行うことを特徴とする請求項３に記載のダイカスト電気溶解炉ヒータの監視方法。
【請求項５】
ダイカスト電気溶解炉内部を加温するための複数のヒータ線を被覆して保護するヒータ保護管を備えたダイカスト電気溶解炉ヒータの監視装置であって、
前記ダイカスト電気溶解炉内部を加圧する加圧手段と、
前記ヒータ保護管の一端部に配設され、前記ヒータ保護管の周壁を介して漏洩する圧力を計測する圧力測定手段と、
前記複数のヒータ線に流れる三相交流各相の電流値を計測する電流測定手段と、
前記圧力測定手段により検知された圧力値が一定値以上である場合と、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上である場合の少なくとも一方が生じた場合に、異常報知を行う異常報知手段と、
を備えたことを特徴とするダイカスト電気溶解炉ヒータの監視装置。
【請求項６】
前記圧力測定手段により検知された圧力を表示する圧力表示手段と、
前記電流測定手段により検知された電流値を表示する電流値表示手段とを更に備え、
前記異常報知手段は、前記圧力測定手段により検出された圧力値が一定値以上であって、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上ではない場合に報知を行う第１の報知手段と、前記圧力測定手段により検出された圧力値が一定値以上であるとともに、前記電流値測定手段により検知された電流値のばらつきが一定値以上である場合に報知を行う第２の報知手段と、を少なくとも備えることを特徴とする請求項５に記載のダイカスト電気溶解炉ヒータの監視装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−４１８５８（Ｐ２００９−４１８５８Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８０６６（Ｐ２００７−２０８０６６）
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【出願人】（０００１０１３５２）アスモ株式会社 (1,622)
【Ｆターム（参考）】
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