專利名稱：：通電加熱裝置的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及通電加熱裝置，特別涉及能夠熔解并保持鋁等金屬、陶瓷等材料的通電加熱裝置。
背景技術(shù)：
：作為熔解并保持進行鑄造的金屬材料的裝置，公知有使用燃燒器的燃燒加熱裝置。但是，燃燒加熱裝置，有可能因廢氣和噪音等導致工作環(huán)境的惡化，并且直接加熱熔融金屬時，有可能因氣體的巻入、氧化等而污染金屬材料。并且，由于容易局部加熱，有材料溫度的均勻化困難的問題。作為以往加熱方式，除了上述燃燒式以外，還公知有使用電加熱器的間接加熱式、感應加熱式等，前者在熱效率上存在問題，后者存在攪拌現(xiàn)象引起的氣體巻入等問題。因此，公知有一種通電加熱裝置，通過向保持金屬材料的容器通電，對容器內(nèi)的材料進行加熱(例如專利文獻l)。專利文獻l公開的通電加熱裝置，如圖3所示，在上部電極51和下部電極52之間夾持石墨坩堝53而構(gòu)成。根據(jù)該通電加熱裝置，通過在上部電極51和下部電極52之間施加電壓而在石墨坩堝53上流有電流，石墨坩堝53整體被加熱，從而能夠均勻地對收容的材料進行加熱。專利文獻l:日本特開平7-167847號公報但是，在如上所述的通電加熱裝置中，由于為了保持材料的熔融狀態(tài)而必須要將石墨坩堝長時間保持高溫，從而省電化成為課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明用于解決上述問題，其目的在于提供能夠有效加熱材料的通電加熱裝置。本發(fā)明的上述目的可通過下述通電加熱裝置來達成一種通電加熱裝置，包括具有導電性的容器、上部電極和下部電極，通過由上述上部電極和下部電極夾持上述容器的上部和底部之間并通電，對收容于上述容器內(nèi)的材料進行加熱，其中，上述容器具有下側(cè)主體部和比電阻值比所述下側(cè)主體部低的上側(cè)主體部。該通電加熱裝置，上述下側(cè)主體部的比電阻值優(yōu)選為10X10—3500X1(T3Q*cm，上述上側(cè)主體部的比電阻值相對于上述下側(cè)主體部的比電阻值的比優(yōu)選為0.0010.8。并且，本發(fā)明的上述目的可通過下述通電加熱裝置來達成一種通電加熱裝置，包括具有導電性的容器、上部電極和下部電極，通過由上述上部電極和下部電極夾持上述容器的上部和底部之間并通電，對收容于上述容器內(nèi)的材料進行加熱，其中，上述容器具有下側(cè)主體部和厚度比所述下側(cè)主體部大的上側(cè)主體部。該通電加熱裝置，優(yōu)選的是，上述上側(cè)主體部的厚度比上述下側(cè)主體部的厚度大20%以上。并且，上述各通電加熱裝置，上述上側(cè)主體部的高度相對于上述容器整體的高度的比優(yōu)選為0.050.3。并且優(yōu)選的是，具有導電性的絕熱材料介于上述容器和上部電極之間以及上述容器和下部電極之間。并且優(yōu)選的是，進而具有介于上述容器和上述下部電極之間，并支撐上述容器的底面的載置臺；上述載置臺優(yōu)選的是，比電阻值比上述下側(cè)主體部低。圖1是本發(fā)明的一個實施方式的通電加熱裝置的俯視圖。圖2是圖1的A-A線剖視圖。圖3是以往通電加熱裝置的縱剖視圖。標號說明1通電加熱裝置2外殼12下部電極14載置臺16上部電極20容器20a下側(cè)主體部20b上側(cè)主體部22導電性絕熱材料具體實施方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是本發(fā)明的一個實施方式的通電加熱裝置的俯視圖；圖2是圖1的A-A線剖視圖。如圖1及圖2所示，通電加熱裝置l，在筐體狀的外殼2的內(nèi)側(cè)設有陶瓷板等絕熱材料4，在該絕熱材料4的內(nèi)側(cè)設有耐火磚等耐火材料6。在外殼2的底面，介于耐火材料6水平配置有平板狀的下部電極12。下部電極12連接有導電板12a，所述導電板12a沿著耐火材料6向上方延伸，從外殼2的側(cè)面向外側(cè)突出。并且，在下部電極12的上表面設有載置臺14，在該載置臺14上載置容器20。容器20，在上部具有開口，由具有導電性的材料形成，形成坩堝狀。容器20的主體部由下側(cè)主體部20a和與該下側(cè)主體部20a的上端接合的上側(cè)主體部20b構(gòu)成，形成為與載置臺14和上側(cè)主體部20b的比電阻值相比，位于其間的下側(cè)主體部20a的比電阻值更大。在本實施方式中，將載置臺14及上側(cè)主體部20b的比電阻值設定為5X10—3Q.cm，將下側(cè)主體部20a的比電阻值設定為100X1(T3Qcm，上側(cè)主體部20b及下側(cè)主體部20a厚度為2430mm左右。本實施方式中的載置臺14及下側(cè)主體部20a以及上側(cè)主體部20b的化學成分和物理特性如表1所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上側(cè)主體部20b的高度，可優(yōu)選為收容于容器20內(nèi)的被加熱材料和上側(cè)主體部20b的內(nèi)周面通常不接觸的高度，即在容器20內(nèi)收容適當量的被加熱材料的狀態(tài)下，熔融的被加熱材料的液面位于下側(cè)主體部20a和上側(cè)主體部20b之間接合部的下方的高度。進一步具體來說，上側(cè)主體部20b的高度相對于容器20整體的高度的比優(yōu)選為0.050.3，進而優(yōu)選為0.10.2。例如可如下所述地制造該容器20。首先，將石墨等低電阻原材和鋁等高電阻(絕緣)原材調(diào)整比例以成為所希望的比電阻后，用液體狀的焦油瀝青或樹脂等混勻而制成坯土。并在金屬模具內(nèi)以層壓狀填充比電阻不同的坯土，進行沖壓成型后，對其進行燒成而賦予必要的強度。然后，根據(jù)需要用車床等進行加工而形成規(guī)定形狀，由此得到容器20。并且，在容器20的上方，配置有與容器20的開口周緣接觸的環(huán)狀的上部電極16。上部電極16具有從周緣向徑向外側(cè)伸出的伸出部16a，并連接從外殼2的側(cè)面向外側(cè)突出的導電板16b。在外殼2各側(cè)面中的上邊緣的大致中央，分別設有夾具18。夾具18構(gòu)成為具有桿18a和彈簧18b，通過桿18a的轉(zhuǎn)動操作，彈簧18b的前端與伸出部16a的上表面抵接而成為壓縮狀態(tài)。然后，通過此時的彈簧18b的作用力，由上部電極16和下部電極12夾持容器20的上部和底部之間。如在圖2用虛線表示，外殼2的上部被具有開口的蓋體19覆蓋，所述蓋體19形成于與容器20的開口對應的位置上。并且，導電性絕熱材料22分別介于下部電極12和載置臺14之間、載置臺14和容器20之間以及容器20和上部電極16之間。作為導電性絕熱材料22，優(yōu)選導電性、絕熱性和粘合性優(yōu)良的材料，在本實施方式中，使用厚度為3mm的石墨襯墊(化學成分和物理特性參照表1)。在使用石墨襯墊的情況下，石墨碳含量優(yōu)選為50100%。作為導電性絕熱材料22，此外，還可以列舉由鋁等金屬制成的薄片等。根據(jù)具有以上結(jié)構(gòu)的通電加熱裝置，在容器20內(nèi)收容鋁等材料，將導電板12a及16b連接到可控硅整流器等電源(未圖示)。然后，通過在下部電極12和上部電極16之間施加電壓，向載置臺14、下側(cè)主體部20a及上側(cè)主體部20b通電。由此，被收容的材料被加熱而熔融，保持該狀態(tài)。在本實施方式中，由于容器20具有下側(cè)主體部20a和上側(cè)主體部20b，下側(cè)主體部20a的比電阻值被設定為低于上側(cè)主體部20b的比電阻值，因而在通電時，下側(cè)主體部20a成為高溫，另一方面，上側(cè)主體部20b的溫度比其低。因此，可在材料主要接觸的下側(cè)主體部20a充分加熱材料，另一方面，可在幾乎不與材料接觸的上側(cè)主體部20b抑制發(fā)熱。由此，能夠有效地對材料進行加熱，可實現(xiàn)省電化。并且，本實施方式的容器20，除了加熱性優(yōu)良以外，還起到不用Ar等惰性氣體等調(diào)整氣氛也可得到良好的耐久性的效果。并且，如本實施方式，將容器20載置于載置臺14上的情況下，由于下側(cè)主體部20a的比電阻值被設定為低于載置臺14的比電阻值，由此能夠抑制載置臺14上的發(fā)熱。在本實施方式中，構(gòu)成在下側(cè)主體部20a的上下兩側(cè)，配置比電阻值比其低的上側(cè)主體部20b和載置臺14的結(jié)構(gòu)，但也可以構(gòu)成將容器20的主體部設為3層結(jié)構(gòu)，在中間層的上下兩側(cè)配置比電阻值比該中間層低的上層及下層的結(jié)構(gòu)，也能夠與本實施方式相同地實現(xiàn)省電化。在本實施方式的容器20中，如果下側(cè)主體部20a的比電阻值過小，則由于需要大電流電源而難以實現(xiàn)省電化，并且也難以抑制通電的部件之間接合部中的發(fā)熱。并且，如果為了增加通電電阻而厚度過薄，則作為容器的功能、耐久性有可能降低。另一方面，如果下側(cè)主體部20a的比電阻值過大，則由于需要高電壓而容易發(fā)生放電。因此，下側(cè)主體部20a的比電阻值優(yōu)選為10X10-3500X1(T3Qcm，進而優(yōu)選為50X10—3200X1(T3Qcm。并且，為了得到良好的省電效果，上側(cè)主體部20b或載置臺14的比電阻值相對于下側(cè)主體部20a的比電阻值的比優(yōu)選為0.0010.8，進而優(yōu)選為0.010.3。下側(cè)主體部20a和上側(cè)主體部20b的優(yōu)選的比電阻值，例如可通過在上述容器20的制造方法中，調(diào)整低電阻原材和高電阻(絕緣)原材的配合比例而進行適當設定。并且，在本實施方式中，由于導電性絕熱材料22分別介于容器20和上部電極16之間、容器20和載置臺14之間以及載置臺14和下部電極12之間，因而能夠減少容器20產(chǎn)生的熱介于上部電極16和下部電極12放熱的損失。由此，能夠進而有效地對材料進行加熱。在本實施方式中，通過下側(cè)主體部20a的比電阻值被設定為低于上側(cè)主體部20b的比電阻值，從而相比上側(cè)主體部20b下側(cè)主體部20a成為更高的溫度，但也可以代替使下側(cè)主體部20a和上側(cè)主體部20b的比電阻值不同，使上側(cè)主體部20b的厚度大于下側(cè)主體部20a的厚度，由此也能夠抑制上側(cè)主體部20b中的發(fā)熱，可得到與本實施方式相同的效果。下側(cè)主體部20a和上側(cè)主體部20b的接合部，可以是階梯形狀，或也可以是厚度連續(xù)發(fā)生變化的形狀。更具體來說，優(yōu)選的是，上側(cè)主體部20b的厚度比下側(cè)主體部20a的厚度大20%以上。此時的下側(cè)主體部20a的厚度，例如為2530mm。上側(cè)主體部20b的厚度沒有特別的上限，從實用觀點出發(fā)，為60mm以下。工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明的通電加熱裝置，能夠?qū)κ杖莸牟牧嫌行У剡M行加熱。權(quán)利要求1.一種通電加熱裝置，包括具有導電性的容器、上部電極和下部電極，通過由所述上部電極和下部電極夾持所述容器的上部和底部之間并通電，對收容于所述容器內(nèi)的材料進行加熱，其中，所述容器具有下側(cè)主體部和比電阻值比所述下側(cè)主體部低的上側(cè)主體部。2.如權(quán)利要求1所述的通電加熱裝置，其中，所述下側(cè)主體部的比電阻值為10X10—3500X10—3Qcm，所述上側(cè)主體部的比電阻值相對于所述下側(cè)主體部的比電阻值的比為0.0010.8。3.—種通電加熱裝置，包括具有導電性的容器、上部電極和下部電極，通過由所述上部電極和下部電極夾持所述容器的上部和底部之間并通電，對收容于所述容器內(nèi)的材料進行加熱，其中，所述容器具有下側(cè)主體部和厚度比所述下側(cè)主體部大的上側(cè)主體部。4.如權(quán)利要求3所述的通電加熱裝置，其中，所述上側(cè)主體部的厚度比所述下側(cè)主體部的厚度大20%以上。5.如權(quán)利要求1至4中的任一項所述的通電加熱裝置，其中，所述上側(cè)主體部的高度相對于所述容器整體的高度的比為0.050.3。6.如權(quán)利要求1至5中的任一項所述的通電加熱裝置，其中，具有導電性的絕熱材料介于所述容器和上部電極之間以及所述容器和下部電極之間。7.如權(quán)利要求1至6中的任一項所述的通電加熱裝置，其中，進而具有介于所述容器和所述下部電極之間，并支撐所述容器的底面的所述載置臺，比電阻值比所述下側(cè)主體部低。全文摘要一種通電加熱裝置，包括具有導電性的容器(20)、上部電極(16)和下部電極(12)，通過由上部電極(16)和下部電極(12)夾持容器(20)的上部和底部之間并通電，對收容于容器(20)內(nèi)的材料進行加熱，其中，容器(20)具有下側(cè)主體部(20a)和比電阻值比下側(cè)主體部(20a)低的上側(cè)主體部(20b)。根據(jù)該通電加熱裝置，能夠有效地對收容的材料進行加熱。文檔編號F27B14/06GK101258375SQ200580051480公開日2008年9月3日申請日期2005年9月1日優(yōu)先權(quán)日2005年9月1日發(fā)明者岡田民雄,大橋秀明,島田雄三,折口真二申請人:日本坩堝株式會社