JP2001006861A - 電磁誘導加熱装置 - Google Patents
電磁誘導加熱装置Info
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- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/101—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄板の幅が変更された場合にも、薄板の板幅
方向に一様に加熱することができる電磁誘導加熱装置を
提供する。 【解決手段】 電磁石における複数の磁極セグメント１
１ａから成る磁極について、磁極幅以上の幅を持ち、磁
極と薄板１００との間にて薄板１００の搬送方向Ｆに出
没自在に設けられ、磁極からの磁場を調整する非磁性金
属からなる遮蔽板２１を有している。
方向に一様に加熱することができる電磁誘導加熱装置を
提供する。 【解決手段】 電磁石における複数の磁極セグメント１
１ａから成る磁極について、磁極幅以上の幅を持ち、磁
極と薄板１００との間にて薄板１００の搬送方向Ｆに出
没自在に設けられ、磁極からの磁場を調整する非磁性金
属からなる遮蔽板２１を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄板を電番薄導に
より加熱する電磁誘導加熱装置に関する。
より加熱する電磁誘導加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種の電磁誘導加熱装置に
は、幅に比べて長さの長い金属から成る薄板（以後、一
部を除いて、ストリップと呼ぶ）を電磁誘導を用いて加
熱するものがある。このような電磁誘導加熱装置は、薄
板の板幅方向に薄板と対向するように配設された電磁石
を備えている。電磁石は、交流電流によって付勢され、
磁界を発生する。薄板が磁界内に置かれると、電磁誘導
によって薄板中に渦電流が流れ、この渦電流によってジ
ュール熱か発生し、薄板自体が加熱される。
は、幅に比べて長さの長い金属から成る薄板（以後、一
部を除いて、ストリップと呼ぶ）を電磁誘導を用いて加
熱するものがある。このような電磁誘導加熱装置は、薄
板の板幅方向に薄板と対向するように配設された電磁石
を備えている。電磁石は、交流電流によって付勢され、
磁界を発生する。薄板が磁界内に置かれると、電磁誘導
によって薄板中に渦電流が流れ、この渦電流によってジ
ュール熱か発生し、薄板自体が加熱される。
【０００３】この加熱装置では、薄板の板幅方向端部と
中央部とか一様に加熱できることか望ましく、かつ薄板
の幅が変更された場合にも一様に加熱てきることが好ま
しい。
中央部とか一様に加熱できることか望ましく、かつ薄板
の幅が変更された場合にも一様に加熱てきることが好ま
しい。
【０００４】従来、上記要求に応えるべく、薄板の幅が
変更された場合に、電磁石（磁極）を薄板の幅に合わせ
て交換する加熱装置、あるいは、磁極に複雑なコイルを
巻回して、コイルに流す電流を徴妙に調整する加熱装置
が提案されている。しかし、これらの調調ではいずれ
も、装置としての構造が複雑であると共に、薄板の幅の
変更に迅速には対応できないという問題を有している。
変更された場合に、電磁石（磁極）を薄板の幅に合わせ
て交換する加熱装置、あるいは、磁極に複雑なコイルを
巻回して、コイルに流す電流を徴妙に調整する加熱装置
が提案されている。しかし、これらの調調ではいずれ
も、装置としての構造が複雑であると共に、薄板の幅の
変更に迅速には対応できないという問題を有している。
【０００５】その他の従来例としては、特許第１４７８
２３８号による電磁誘導加熱装置があげられる。この装
置は、薄板の板幅方向に出没自在に痩けられ、磁極から
の磁場を調整する非磁性金属の遮蔽板とを有している。
この加熱装置は、薄板の板幅方向端部に対する遮蔽板の
位置を調整することにより、電力効率を低下させること
なく、薄波の板幅方向における磁場分布を任意に調整し
ようとするものである。このタイプの従来の電磁誘導加
熱装置の一例を図１１および図１２に示す。図１１およ
び図１２を参照して、この装置は、図中矢印Ｆで示す搬
送方向に送られる薄板１００を、薄板１００と対向する
電磁石６０を用いて電磁誘導により加熱する電磁誘導加
熱装置である。電磁石６０は、薄板１００の板幅方向に
所定の磁極幅だけ延び、薄板１００の搬送方向に並列し
て配置された複数の磁極（図示せず、磁極セグメノトを
集合して構成される）と、各磁極を取り囲むように配設
されたコイル６２とを備えている。さらに、この装置
は、薄板１００の板幅方向の両端部に出没自在に設けら
れ、磁極からの磁場を調整する非磁性金属から成る可動
の側部遮蔽板８１を有している。側部遮蔽敏８１は、駆
動棒８２を含む駆動手段により移動するものである。側
部遮蔽板８１は、薄板１００の幅に応じて、その位置が
調整される。例えは、薄板１００が破線で示すような広
い幅のときには側部遮蔽板８１は破線で示す位置に配さ
れ、薄板ｌ００が実線で示すような狭い幅のときには側
部遮蔽板８１は実線で示す位置に配される。このように
側部遮蔽板８１を配置するのは、狭い幅の薄板１００を
加熱する際に生ずる所謂エッジ効果、即ち、薄板１００
め中央部よりも端部の方か過熱されることを避けるため
である。非磁性導電らなる側部遮蔽板８１が磁極と渾板
１００の嶮部との間に介在することで、そこを通過する
磁束の磁気が増大する結果、磁束密度が減少する。換言
すれば、非磁性導電体では、その内部を通過する磁束エ
ネルギが渦電流に伴う熱エネルギとして消費されるの
で、磁束の通過を減殺する働きをする。このため、薄板
１００の端部は、側部遮蔽板８１が存在しない場合に比
べで弱く加熱され、この結果、中央部とほぼ同じに加熱
される。
２３８号による電磁誘導加熱装置があげられる。この装
置は、薄板の板幅方向に出没自在に痩けられ、磁極から
の磁場を調整する非磁性金属の遮蔽板とを有している。
この加熱装置は、薄板の板幅方向端部に対する遮蔽板の
位置を調整することにより、電力効率を低下させること
なく、薄波の板幅方向における磁場分布を任意に調整し
ようとするものである。このタイプの従来の電磁誘導加
熱装置の一例を図１１および図１２に示す。図１１およ
び図１２を参照して、この装置は、図中矢印Ｆで示す搬
送方向に送られる薄板１００を、薄板１００と対向する
電磁石６０を用いて電磁誘導により加熱する電磁誘導加
熱装置である。電磁石６０は、薄板１００の板幅方向に
所定の磁極幅だけ延び、薄板１００の搬送方向に並列し
て配置された複数の磁極（図示せず、磁極セグメノトを
集合して構成される）と、各磁極を取り囲むように配設
されたコイル６２とを備えている。さらに、この装置
は、薄板１００の板幅方向の両端部に出没自在に設けら
れ、磁極からの磁場を調整する非磁性金属から成る可動
の側部遮蔽板８１を有している。側部遮蔽敏８１は、駆
動棒８２を含む駆動手段により移動するものである。側
部遮蔽板８１は、薄板１００の幅に応じて、その位置が
調整される。例えは、薄板１００が破線で示すような広
い幅のときには側部遮蔽板８１は破線で示す位置に配さ
れ、薄板ｌ００が実線で示すような狭い幅のときには側
部遮蔽板８１は実線で示す位置に配される。このように
側部遮蔽板８１を配置するのは、狭い幅の薄板１００を
加熱する際に生ずる所謂エッジ効果、即ち、薄板１００
め中央部よりも端部の方か過熱されることを避けるため
である。非磁性導電らなる側部遮蔽板８１が磁極と渾板
１００の嶮部との間に介在することで、そこを通過する
磁束の磁気が増大する結果、磁束密度が減少する。換言
すれば、非磁性導電体では、その内部を通過する磁束エ
ネルギが渦電流に伴う熱エネルギとして消費されるの
で、磁束の通過を減殺する働きをする。このため、薄板
１００の端部は、側部遮蔽板８１が存在しない場合に比
べで弱く加熱され、この結果、中央部とほぼ同じに加熱
される。
【０００６】さらに、特公平１−２６１５５号公報に
は、複数の非磁性導電体から成る遮蔽板を、薄板の横板
幅方向の端部に、かつ薄板の搬送方向に並列して配置し
た複数の磁極に対応するように配置し、これら複数の遮
蔽板を薄板の搬送方向に移動することによって、薄板の
加熱温度分布を均―にしようとする電磁誘導加熱装置が
開示されている。尚、その作用効果は、上記特許による
装置と、同様である。
は、複数の非磁性導電体から成る遮蔽板を、薄板の横板
幅方向の端部に、かつ薄板の搬送方向に並列して配置し
た複数の磁極に対応するように配置し、これら複数の遮
蔽板を薄板の搬送方向に移動することによって、薄板の
加熱温度分布を均―にしようとする電磁誘導加熱装置が
開示されている。尚、その作用効果は、上記特許による
装置と、同様である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記特許、上記公報に
おける装置をも含め、薄板の端部付近に磁束遮蔽板を設
けることにより、薄板の板幅方向端部付近の磁場を制御
する従来の電磁誘導加熱装置では、導板の寸法とその板
面に対面する磁極の対向面の寸法との関係か適切である
ならば、薄板の板幅方向の温度分布を適当に制御するこ
とが可能である。しかし、上記寸法関係が適当でない場
合には、薄板の板幅方向の温度分布を制御するのか困難
であるという実情にある。
おける装置をも含め、薄板の端部付近に磁束遮蔽板を設
けることにより、薄板の板幅方向端部付近の磁場を制御
する従来の電磁誘導加熱装置では、導板の寸法とその板
面に対面する磁極の対向面の寸法との関係か適切である
ならば、薄板の板幅方向の温度分布を適当に制御するこ
とが可能である。しかし、上記寸法関係が適当でない場
合には、薄板の板幅方向の温度分布を制御するのか困難
であるという実情にある。
【０００８】本発明の課題は、薄板の幅か変更された場
合にも、薄板の板幅方向に一様に加熱できる電磁誘導加
熱装置を提供することである。
合にも、薄板の板幅方向に一様に加熱できる電磁誘導加
熱装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、所定の
搬送方向に送られる金属から成る薄板を、薄板に対向さ
せた電磁石を用いて電磁誘導により加熱する電磁誘導加
熱装鬘であって、前記電磁石は、それぞれ薄板の幅方向
に所定の磁極幅だけ延び、薄板の搬送方向に並列して配
置された複数の磁極と、前記複数の磁極のそれぞれを取
り囲むように配設されたコイルとを備える電磁誘導加熱
装置において、前記複数の磁極のうちの少くとも薄板の
搬送方向外側に配置された磁極について、前記磁極幅以
上の幅を持ち、前記磁極と薄板との間にて薄い板の搬送
方向に出没自在に設けられ、該磁極からの磁場を調整す
る非磁性金属から成る遮蔽板を有することを特徴とする
電磁誘導加熱装置が得られる。
搬送方向に送られる金属から成る薄板を、薄板に対向さ
せた電磁石を用いて電磁誘導により加熱する電磁誘導加
熱装鬘であって、前記電磁石は、それぞれ薄板の幅方向
に所定の磁極幅だけ延び、薄板の搬送方向に並列して配
置された複数の磁極と、前記複数の磁極のそれぞれを取
り囲むように配設されたコイルとを備える電磁誘導加熱
装置において、前記複数の磁極のうちの少くとも薄板の
搬送方向外側に配置された磁極について、前記磁極幅以
上の幅を持ち、前記磁極と薄板との間にて薄い板の搬送
方向に出没自在に設けられ、該磁極からの磁場を調整す
る非磁性金属から成る遮蔽板を有することを特徴とする
電磁誘導加熱装置が得られる。
【００１０】本発明によればまた、前記電磁石の前記磁
極の少なくとも―部は、薄板の板幅方向に互いに並列に
かつ薄板と対向するように配列された複数個の磁極セグ
メントにより構成されており、各磁極セグメントは、薄
板の厚さ方向に、他の磁極セグメントとは独立に移動可
能であることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導加
熱装置が得られる。
極の少なくとも―部は、薄板の板幅方向に互いに並列に
かつ薄板と対向するように配列された複数個の磁極セグ
メントにより構成されており、各磁極セグメントは、薄
板の厚さ方向に、他の磁極セグメントとは独立に移動可
能であることを特徴とする請求項１に記載の電磁誘導加
熱装置が得られる。
【００１１】本発明によればさらに、前記遮蔽板は、冷
媒が流通するパイプを備えることを特徴とする請求項２
に記載の電磁誘導加熱装置が得られる。
媒が流通するパイプを備えることを特徴とする請求項２
に記載の電磁誘導加熱装置が得られる。
【００１２】本発明によればまた、前記磁極と薄板との
間にて薄板の板幅方向に出没自在に設けられ、前記磁極
からの磁場を調整する非磁性金属から成る側部遮蔽板を
有することを特徹とする請求項１乃至３のいずれかに記
載の電磁誘導加熱装置が得られる。
間にて薄板の板幅方向に出没自在に設けられ、前記磁極
からの磁場を調整する非磁性金属から成る側部遮蔽板を
有することを特徹とする請求項１乃至３のいずれかに記
載の電磁誘導加熱装置が得られる。
【００１３】本発明によればまた、前記側部遮蔽板は、
冷媒が流通するパイプを備えることを特徴とする請求項
４に記載の電磁誘導加熱騒置が得られる。
冷媒が流通するパイプを備えることを特徴とする請求項
４に記載の電磁誘導加熱騒置が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
笑施の形態による電磁誘導加熱装置を説明する。
笑施の形態による電磁誘導加熱装置を説明する。
【００１５】［実施の形態１］図１は、本発明の実施の
形態１による電磁誘導加熱装置を示す正面図てある。図
２は、本装置の上面図てある。図３は、本装置の要部を
示す縦断面図である。
形態１による電磁誘導加熱装置を示す正面図てある。図
２は、本装置の上面図てある。図３は、本装置の要部を
示す縦断面図である。
【００１６】図１〜図３を参照して、本装置は、従来例
と同様に、搬送方向Ｆに送られる薄板１００を、薄板１
００に対して対向させた上下一対の電磁石１０を用いて
電磁誘導により加熱する電磁誘導加熱装置である。電磁
石１０は、それぞれ薄板１００の幅方向に所定の磁極幅
たけ延び、薄板の搬送方向に並列して配置された複数
（本例でほ、２極）の磁極１１ａ（図３にのみ図示）
と、複数の磁極１１ａのそれぞれを取り囲むように配設
されたコイル１２と、磁極およびコイル１２を収容する
ケースとを備えている。
と同様に、搬送方向Ｆに送られる薄板１００を、薄板１
００に対して対向させた上下一対の電磁石１０を用いて
電磁誘導により加熱する電磁誘導加熱装置である。電磁
石１０は、それぞれ薄板１００の幅方向に所定の磁極幅
たけ延び、薄板の搬送方向に並列して配置された複数
（本例でほ、２極）の磁極１１ａ（図３にのみ図示）
と、複数の磁極１１ａのそれぞれを取り囲むように配設
されたコイル１２と、磁極およびコイル１２を収容する
ケースとを備えている。
【００１７】尚、本例では、磁極は、図示はしないが、
複数の磁極セクメント１１ａを薄板１００の板幅方向に
集合させて構成されている。各磁極セグメント１１ａに
はそれぞれ、駆動棒１４ａが取り付けられている。磁極
セグメント１１ａは、駆動棒１４ａを含む駆動手段によ
って移勧する。駆動手段は、例えば、駆動棒１４ａと、
駆動棒１４ａに設けたラック（図示せず）と、このラッ
クに組み合わされる動力源を持つ歯車（図示せず）とに
よって構成される。そして、薄板１００の板幅方向にお
ける各所に所望される加熱の度合いを調整するために、
各磁極セグメント１１１は、駆動手段により移動され、
各高さに配置される。即ち、磁極セグメント１１ａの薄
板１００に対する距離の大小によって、加熱の度合いの
弱強が調整される。
複数の磁極セクメント１１ａを薄板１００の板幅方向に
集合させて構成されている。各磁極セグメント１１ａに
はそれぞれ、駆動棒１４ａが取り付けられている。磁極
セグメント１１ａは、駆動棒１４ａを含む駆動手段によ
って移勧する。駆動手段は、例えば、駆動棒１４ａと、
駆動棒１４ａに設けたラック（図示せず）と、このラッ
クに組み合わされる動力源を持つ歯車（図示せず）とに
よって構成される。そして、薄板１００の板幅方向にお
ける各所に所望される加熱の度合いを調整するために、
各磁極セグメント１１１は、駆動手段により移動され、
各高さに配置される。即ち、磁極セグメント１１ａの薄
板１００に対する距離の大小によって、加熱の度合いの
弱強が調整される。
【００１８】尚、電磁石における磁極の数は、設備の目
的に応じて決定され、２極に限定されるものではない。
また、磁極の磁極幅は、現在加熱される薄板の幅とは無
関係に、この装置で加熱される最大板幅の薄板に対応じ
た寸法である。
的に応じて決定され、２極に限定されるものではない。
また、磁極の磁極幅は、現在加熱される薄板の幅とは無
関係に、この装置で加熱される最大板幅の薄板に対応じ
た寸法である。
【００１９】この種の電磁誘導加熱装置は、薄板１００
をその板幅方向に―嫌に加熱することが要求される。こ
の要求を達成するためには、電磁石の各磁極が発生する
磁場が薄板１００の板幅方向に所望される分布を呈する
ことが必要である。板幅方向の磁場分布は一様ではな
く、かつ薄板１００の幅が変化すれば、磁場分布も変え
なくてならない。
をその板幅方向に―嫌に加熱することが要求される。こ
の要求を達成するためには、電磁石の各磁極が発生する
磁場が薄板１００の板幅方向に所望される分布を呈する
ことが必要である。板幅方向の磁場分布は一様ではな
く、かつ薄板１００の幅が変化すれば、磁場分布も変え
なくてならない。
【００２０】本装置は、複数の磁極のうちの少くとも薄
板ｌ００の搬送方向Ｆ外側に配置された磁極（本例で
は、２極両方）について、磁極幅以上の幅を持ち、磁極
と薄板１００との間にて搬送方向Ｆに出没自在に設け
ら、磁極からの磁場を調整する非磁性金属から成る遮蔽
板２１を有している。遮蔽板２１には、駆動棒２２か取
り付けられている。
板ｌ００の搬送方向Ｆ外側に配置された磁極（本例で
は、２極両方）について、磁極幅以上の幅を持ち、磁極
と薄板１００との間にて搬送方向Ｆに出没自在に設け
ら、磁極からの磁場を調整する非磁性金属から成る遮蔽
板２１を有している。遮蔽板２１には、駆動棒２２か取
り付けられている。
【００２１】遮蔽枚２１は、銅やアルミニウムなどの電
気抵抗の小さい非磁性材質とし、その厚さは、コイル１
２への印加電流の周波数に応じて（２×（電流浸透深
さ））程度以上とする。また、遮蔽板２１は、後述する
ように強い磁場内に配置されたときに不要に加熱される
ことがあり得るので、冷手段を施すことが好ましい。冷
却手段としては、例えば、遮蔽板２１に冷却水等の冷媒
を流通させるためのパイプをろう付けするなどし、これ
に冷却回路を接続して構成する。
気抵抗の小さい非磁性材質とし、その厚さは、コイル１
２への印加電流の周波数に応じて（２×（電流浸透深
さ））程度以上とする。また、遮蔽板２１は、後述する
ように強い磁場内に配置されたときに不要に加熱される
ことがあり得るので、冷手段を施すことが好ましい。冷
却手段としては、例えば、遮蔽板２１に冷却水等の冷媒
を流通させるためのパイプをろう付けするなどし、これ
に冷却回路を接続して構成する。
【００２２】各遮蔽敏２１は、駆動棒２２を含む駆動手
段によって個々に移動する。駆動手段は、例えば、駆勣
棒２２と、駆勅棒２２に設けたラック（図示せず）と、
このラックに組み合わされる動力源を持つ歯車（図示せ
ず）とによって構成される。尚、各遮蔽板２１を個々に
移動および配置可能に構成しないで、両板それぞれの磁
極面上への出没量が例えば同じになるように連動する構
成にしてもよい。また、連動する構成の場合には、駆動
棒２２によって一体化しなくとも、例えば、プラスティ
ック材のブロック中に両遮蔽板２１を組み入れてモール
ド成形し、一体構造物にするなどしてもよい。
段によって個々に移動する。駆動手段は、例えば、駆勣
棒２２と、駆勅棒２２に設けたラック（図示せず）と、
このラックに組み合わされる動力源を持つ歯車（図示せ
ず）とによって構成される。尚、各遮蔽板２１を個々に
移動および配置可能に構成しないで、両板それぞれの磁
極面上への出没量が例えば同じになるように連動する構
成にしてもよい。また、連動する構成の場合には、駆動
棒２２によって一体化しなくとも、例えば、プラスティ
ック材のブロック中に両遮蔽板２１を組み入れてモール
ド成形し、一体構造物にするなどしてもよい。
【００２３】図３（ａ）および（ｂ）は、本装置の要部
を示す縦断面図である。同図では、前記ケ−スの図示を
省略していると共に、上下対の磁極セグメント１１ａと
遮蔽板２１のうち、上側のみを示しでいる。
を示す縦断面図である。同図では、前記ケ−スの図示を
省略していると共に、上下対の磁極セグメント１１ａと
遮蔽板２１のうち、上側のみを示しでいる。
【００２４】Ｅ３（ａ）において、符号Ｐｖは、電磁石
（磁極）の薄板１００に対向する面の寸法のうち、薄板
１００の搬送方向Ｆの寸法（縦寸法）である。符号Ｇ
は、磁極間の寸法である。
（磁極）の薄板１００に対向する面の寸法のうち、薄板
１００の搬送方向Ｆの寸法（縦寸法）である。符号Ｇ
は、磁極間の寸法である。
【００２５】さて、電磁誘導加熱装置によって各種板幅
の薄板を加熱した際の温度分布について検討した結果、
磁極の薄板に対向する面の寸法のうちの薄板の搬送方向
の寸法（縦寸法）ならびに磁極間の薄板の搬送方向の寸
法が、薄板の板幅方向の温度分布をも含む薄板の温度分
布をも含むことがわかった。
の薄板を加熱した際の温度分布について検討した結果、
磁極の薄板に対向する面の寸法のうちの薄板の搬送方向
の寸法（縦寸法）ならびに磁極間の薄板の搬送方向の寸
法が、薄板の板幅方向の温度分布をも含む薄板の温度分
布をも含むことがわかった。
【００２６】本電磁誘導加熱装置は、遮蔽板２１を磁極
と薄板１００との間にて薄板１００の搬送方向Ｆに出没
させることによって、磁極の薄板１００に対向する面の
寸法のうち、薄板１００の搬送方向Ｆの寸法（縦寸法）
である寸法Ｐｖを、図３（ｂ）のごとく寸法Ｐｖ′に調
整することにより、磁極からの磁場を調整し、薄板１０
０の板幅方向（図３にて、紙面に垂直な方向）の温度分
布を制御するものである。
と薄板１００との間にて薄板１００の搬送方向Ｆに出没
させることによって、磁極の薄板１００に対向する面の
寸法のうち、薄板１００の搬送方向Ｆの寸法（縦寸法）
である寸法Ｐｖを、図３（ｂ）のごとく寸法Ｐｖ′に調
整することにより、磁極からの磁場を調整し、薄板１０
０の板幅方向（図３にて、紙面に垂直な方向）の温度分
布を制御するものである。
【００２７】上記温度分布の制御による効果を実験によ
り確認した。尚、本実験では、実験結果を容易に確認て
きるように、薄板を搬送せずに停止した状態にて加熱し
た。
り確認した。尚、本実験では、実験結果を容易に確認て
きるように、薄板を搬送せずに停止した状態にて加熱し
た。
【００２８】図４（ａ）および（ｂ）は、本実験結果と
して、比較的狭い板幅の遮蔽板１００における板面上の
温度分布および横幅方向の温度分布を示す図てある。図
４（ａ）は遮蔽板２１により磁極セグメント１１ａを遮
蔽していない状態であり、図４（ｂ）は遮蔽板２１によ
り磁極セグメント１１ａを遮蔽している状態である。遮
薮板１００における板面上の温度分布は、等温線によっ
て示してあり、等温線による領域の中心部にいくほど高
い温度である。また、板幅方向の温度分布は、板面上の
温度分布を磁極の縦寸法（Ｐｖ＋Ｇ＋Ｐｖ）を積分した
ものであり、遮蔽板１００を搬送した場合とほぼ同じ結
果となる。両薄板１００は、同材質、同形状であり、板
幅も同じである。また、図示しないコイル１２の駆動条
件や、加熱時間等も同じにした。
して、比較的狭い板幅の遮蔽板１００における板面上の
温度分布および横幅方向の温度分布を示す図てある。図
４（ａ）は遮蔽板２１により磁極セグメント１１ａを遮
蔽していない状態であり、図４（ｂ）は遮蔽板２１によ
り磁極セグメント１１ａを遮蔽している状態である。遮
薮板１００における板面上の温度分布は、等温線によっ
て示してあり、等温線による領域の中心部にいくほど高
い温度である。また、板幅方向の温度分布は、板面上の
温度分布を磁極の縦寸法（Ｐｖ＋Ｇ＋Ｐｖ）を積分した
ものであり、遮蔽板１００を搬送した場合とほぼ同じ結
果となる。両薄板１００は、同材質、同形状であり、板
幅も同じである。また、図示しないコイル１２の駆動条
件や、加熱時間等も同じにした。
【００２９】実験の結果、比較的狭い横幅薄板１００の
場合には、図４（ａ）に示す非遮蔽状態よりも、図４
（ｂ）に示す遮蔽状態の方が、板幅方向に一様に加熱で
きることがわかる。
場合には、図４（ａ）に示す非遮蔽状態よりも、図４
（ｂ）に示す遮蔽状態の方が、板幅方向に一様に加熱で
きることがわかる。
【００３０】［実施の形態２］図５は、本発明の実施の
形態２による電磁誘導加熱装置を示す上面図である。図
６は、本装置の要部を示す縦断面図である。尚、実施の
形態２による電磁誘導挺熱装置の正面から見た形状は実
施の形態１と同様であるため、図示を省略する。
形態２による電磁誘導加熱装置を示す上面図である。図
６は、本装置の要部を示す縦断面図である。尚、実施の
形態２による電磁誘導挺熱装置の正面から見た形状は実
施の形態１と同様であるため、図示を省略する。
【００３１】図５および図６を参照して、本装置は、実
施の形態１と同様に、搬送方向Ｆに送られる薄板１００
を、薄板１００に対して対向させた上下一対の電磁石１
０′を用いて電磁誘導により加熱する電磁誘導加熱装置
である。電磁石１０′は、それぞれ薄板１００の幅方向
に所定の磁極幅だけ延び、薄板の搬送方向に並列して配
置された複数（本例では、４極）の磁極と、複数の磁極
のそれぞれを取り囲むように配設されたコイル１２′
と、磁極およびコイル１２′を収容するケースとを備え
ている。
施の形態１と同様に、搬送方向Ｆに送られる薄板１００
を、薄板１００に対して対向させた上下一対の電磁石１
０′を用いて電磁誘導により加熱する電磁誘導加熱装置
である。電磁石１０′は、それぞれ薄板１００の幅方向
に所定の磁極幅だけ延び、薄板の搬送方向に並列して配
置された複数（本例では、４極）の磁極と、複数の磁極
のそれぞれを取り囲むように配設されたコイル１２′
と、磁極およびコイル１２′を収容するケースとを備え
ている。
【００３２】磁極は、図示はしないが、複数の磁極セグ
メント１１ａ′を薄板１００の板幅方向に集合させて構
成されでいる。各磁極セグメント１１ａ′にはそれぞ
れ、駆動棒１４ａ′が取り付けられている。磁極セグメ
ント１１ａ′は、駆動棒１４ａ′を含む駆動手段によっ
て移動する。駆動手段は、例えば、駆動棒１４ａ′と、
駆動棒１４ａ′に設けたラック（図示せず）と、このラ
ックに組み合わされる動力源を持つ歯車（図示せず）と
によって構成される。そして、薄板１００の板幅方向に
おける各所に所望される加熱の度合いを調整するため
に、各磁極セグメント１１ａ′は、駆動手段により移動
され、各高さに配置される。即ち、磁極セグメント１１
ａ′の薄板１００に対する距離の大小によって、加熱の
度合いの弱強が調整される。
メント１１ａ′を薄板１００の板幅方向に集合させて構
成されでいる。各磁極セグメント１１ａ′にはそれぞ
れ、駆動棒１４ａ′が取り付けられている。磁極セグメ
ント１１ａ′は、駆動棒１４ａ′を含む駆動手段によっ
て移動する。駆動手段は、例えば、駆動棒１４ａ′と、
駆動棒１４ａ′に設けたラック（図示せず）と、このラ
ックに組み合わされる動力源を持つ歯車（図示せず）と
によって構成される。そして、薄板１００の板幅方向に
おける各所に所望される加熱の度合いを調整するため
に、各磁極セグメント１１ａ′は、駆動手段により移動
され、各高さに配置される。即ち、磁極セグメント１１
ａ′の薄板１００に対する距離の大小によって、加熱の
度合いの弱強が調整される。
【００３３】電磁石における磁極の数は、設備の目的に
応じて決定され、４極に限定されるものではない。ま
た、磁極の磁極幅は、現在加熱される薄板の幅とは無関
係に、この装置で加熱される最大板幅の薄板に対応じた
寸法である。
応じて決定され、４極に限定されるものではない。ま
た、磁極の磁極幅は、現在加熱される薄板の幅とは無関
係に、この装置で加熱される最大板幅の薄板に対応じた
寸法である。
【００３４】本装置は、４つの磁極のうちの搬送方向Ｆ
外側の２つの磁極について、磁極幅以上の幅を持ち、磁
極と薄板１００との間にて搬送方向Ｆに出没自在に設け
られ、磁極からの磁場を調整する非磁性金属から成る遮
蔽板２１′を有している。遮蔽概２１′には、駆動棒２
２′が取り付けられている。
外側の２つの磁極について、磁極幅以上の幅を持ち、磁
極と薄板１００との間にて搬送方向Ｆに出没自在に設け
られ、磁極からの磁場を調整する非磁性金属から成る遮
蔽板２１′を有している。遮蔽概２１′には、駆動棒２
２′が取り付けられている。
【００３５】遮蔽板２１′は、銅やアノミミニウムなど
の非磁性材貧とし、その厚さは、コイル１２′への印加
電流の周波数に応じて（２×（電流浸透深さ））程度以
上とする。また、冷却手段として、遮蔽板２１′に冷釦
水等の冷媒を流通させるためのパイプをろう付けするな
どし、これに冷却回路を接続して構成する。
の非磁性材貧とし、その厚さは、コイル１２′への印加
電流の周波数に応じて（２×（電流浸透深さ））程度以
上とする。また、冷却手段として、遮蔽板２１′に冷釦
水等の冷媒を流通させるためのパイプをろう付けするな
どし、これに冷却回路を接続して構成する。
【００３６】各遮蔽板２１′は、駆動棒２２′を含む駆
動手段によって個々に移動する。駆動手段は、例えば、
駆動棒２２′と、駆動棒２２′に設けたラック（図示せ
ず）と、このラックに組み合わされる動力源を持つ歯車
（図示せず）とによって構成される。尚、各遮蔽板２１
を個々に移動および配置可能に構成しないで、両板それ
ぞれの磁極面上への出没量が例えば同じになるように連
動する構成にしてもよい。また、連動する構成の場合に
は、駆動棒２２によって―体化しなくとも、例えば、プ
ラスティック材のブロック中に両遮蔽板２１を組み入れ
てモールド成形し、一体構造物にするなどしてもよい。
動手段によって個々に移動する。駆動手段は、例えば、
駆動棒２２′と、駆動棒２２′に設けたラック（図示せ
ず）と、このラックに組み合わされる動力源を持つ歯車
（図示せず）とによって構成される。尚、各遮蔽板２１
を個々に移動および配置可能に構成しないで、両板それ
ぞれの磁極面上への出没量が例えば同じになるように連
動する構成にしてもよい。また、連動する構成の場合に
は、駆動棒２２によって―体化しなくとも、例えば、プ
ラスティック材のブロック中に両遮蔽板２１を組み入れ
てモールド成形し、一体構造物にするなどしてもよい。
【００３７】図６は、本装置の要部を示す縦断面図であ
る。同図では、前記ケースの図示を省略していると共
に、上下対の磁極セクメント１１ａ′と遮蔽板２１′の
うち、上側のみを示している。
る。同図では、前記ケースの図示を省略していると共
に、上下対の磁極セクメント１１ａ′と遮蔽板２１′の
うち、上側のみを示している。
【００３８】さて、本装置は、次のようにして動作す
る。板幅寸法か大きい薄板１００を加熱する場合には、
遮蔽板２１′を磁極セグメント１１ａ′の搬送方向Ｆ外
側に退避させる。これによって、磁極からの磁束は、磁
気抵抗の大きい遮蔽板２１′内を通過し難いため、磁極
からの磁束は妨げられず、発生する熱は大きい。一方、
板幅寸法が小さい薄板１００を加熱する場合には、遮蔽
板２１′を駆動手段を用いて図6のごとく磁極と薄板１
００との間に位置させる。これによって、磁極からの磁
束が磁気抵抗の大きい遮蔽板２１′によって減少され、
遮蔽板２１′の近傍における薄板１００への加熱が減殺
される。尚、遮蔽板２１′の磁極に対する配置位置は、
薄板１００の板幅等の条件に応じて連続的に調整する。
る。板幅寸法か大きい薄板１００を加熱する場合には、
遮蔽板２１′を磁極セグメント１１ａ′の搬送方向Ｆ外
側に退避させる。これによって、磁極からの磁束は、磁
気抵抗の大きい遮蔽板２１′内を通過し難いため、磁極
からの磁束は妨げられず、発生する熱は大きい。一方、
板幅寸法が小さい薄板１００を加熱する場合には、遮蔽
板２１′を駆動手段を用いて図6のごとく磁極と薄板１
００との間に位置させる。これによって、磁極からの磁
束が磁気抵抗の大きい遮蔽板２１′によって減少され、
遮蔽板２１′の近傍における薄板１００への加熱が減殺
される。尚、遮蔽板２１′の磁極に対する配置位置は、
薄板１００の板幅等の条件に応じて連続的に調整する。
【００３９】
【発明の効果】本発明による電磁誘導加熱装置は、複数
の磁極のうちの少くとも薄板の搬送方向外側に配置され
た磁極について、磁極幅以上の幅を持ち、磁極と薄板と
の間にて薄板の搬送方向に出没自在に設けられ、磁極か
らの磁場を調整する非磁性金属からなる遮蔽板を有して
いるため、薄板の幅が変更された場合にも、薄板の板幅
方向に一様に加熱することができる。
の磁極のうちの少くとも薄板の搬送方向外側に配置され
た磁極について、磁極幅以上の幅を持ち、磁極と薄板と
の間にて薄板の搬送方向に出没自在に設けられ、磁極か
らの磁場を調整する非磁性金属からなる遮蔽板を有して
いるため、薄板の幅が変更された場合にも、薄板の板幅
方向に一様に加熱することができる。
【図１】本発明の実施の形態１による電磁誘導加熱装置
の構成を示す正面図である。
の構成を示す正面図である。
【図２】図１に示す装置の上面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）共に、図１に示す装置の動
作を説明するための縦断面図である。
作を説明するための縦断面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）共に、本発明による電磁誘
導加熱装置によって加熱した比較的狭い板幅の遮蔽板に
おける板面状の温度分布および板幅方向の温度分布を示
す図である。
導加熱装置によって加熱した比較的狭い板幅の遮蔽板に
おける板面状の温度分布および板幅方向の温度分布を示
す図である。
【図５】本発明の実施の形態２による電磁誘導加熱装置
の構成を示す上面図である。
の構成を示す上面図である。
【図６】図５に示す装置の動作を説明するための縦断面
図である。
図である。
【図７】従来例による電磁誘導加熱装置の構成を示す正
面図である。
面図である。
【図８】図７に示す装置の上面図である。
１０、１０′ 電磁石 １１ａ、１１ａ′ 磁極セグメント １２、１２′ コイル １４ａ 駆動棒 ２１、２１′ 磁極セグメント ２２、２２′ コイル
Claims (5)
- 【請求項１】 所定の搬送方向に送られる金属から成る
薄板を、薄板に対向させた電磁石を用いて電磁誘導によ
り加熱する電磁誘導加熱装鬘であって、前記電磁石は、
それぞれ薄板の幅方向に所定の磁極幅だけ延び、薄板の
搬送方向に並列して配置された複数の磁極と、前記複数
の磁極のそれぞれを取り囲むように配設されたコイルと
を備える電磁誘導加熱装置において、前記複数の磁極の
うちの少くとも薄板の搬送方向外側に配置された磁極に
ついて、前記磁極幅以上の幅を持ち、前記磁極と薄板と
の間にて薄い板の搬送方向に出没自在に設けられ、該磁
極からの磁場を調整する非磁性金属から成る遮蔽板を有
することを特徴とする電磁誘導加熱装置。 - 【請求項２】 前記電磁石の前記磁極の少なくとも―部
は、薄板の板幅方向に互いに並列にかつ薄板と対向する
ように配列された複数個の磁極セグメントにより構成さ
れており、各磁極セグメントは、薄板の厚さ方向に、他
の磁極セグメントとは独立に移動可能であることを特徴
とする請求項１に記載の電磁誘導加熱装置。 - 【請求項３】前記遮蔽板は、冷媒が流通するパイプを備
えることを特徴とする請求項２に記載の電磁誘導加熱装
置。 - 【請求項４】 前記磁極と薄板との間にて薄板の板幅方
向に出没自在に設けられ、前記磁極からの磁場を調整す
る非磁性金属から成る側部遮蔽板を有することを特徹と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の電磁誘導加熱装
置。 - 【請求項５】 前記側部遮蔽板は、冷媒が流通するパイ
プを備えることを特徴とする請求項４に記載の電磁誘導
加熱騒置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11175804A JP2001006861A (ja) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | 電磁誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11175804A JP2001006861A (ja) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | 電磁誘導加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001006861A true JP2001006861A (ja) | 2001-01-12 |
Family
ID=16002541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11175804A Pending JP2001006861A (ja) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | 電磁誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001006861A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006294396A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| US7317177B2 (en) * | 2006-04-24 | 2008-01-08 | Inductoheat, Inc. | Electric induction heat treatment of an end of tubular material |
| EP2538749A4 (en) * | 2010-02-19 | 2015-07-29 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | TRANSVERSE FLOW INDUCTION HEATING DEVICE |
| EP2538748A4 (en) * | 2010-02-19 | 2015-12-02 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | TRANSVERSE FLOW INDUCTION HEATING DEVICE |
| US9999102B2 (en) | 2012-10-04 | 2018-06-12 | Denso Corporation | Induction heating apparatus |
| CN117336909A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-01-02 | 华中科技大学 | 提高连铸连轧板坯加热均匀性和加热效率的装置和方法 |
-
1999
- 1999-06-22 JP JP11175804A patent/JP2001006861A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006294396A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Shimada Phys & Chem Ind Co Ltd | 誘導加熱装置 |
| US7317177B2 (en) * | 2006-04-24 | 2008-01-08 | Inductoheat, Inc. | Electric induction heat treatment of an end of tubular material |
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| US9578693B2 (en) | 2010-02-19 | 2017-02-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Transverse flux induction heating device |
| US10085306B2 (en) | 2010-02-19 | 2018-09-25 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Transverse flux induction heating device |
| US10292210B2 (en) | 2010-02-19 | 2019-05-14 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Transverse flux induction heating device |
| US10327287B2 (en) | 2010-02-19 | 2019-06-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Transverse flux induction heating device |
| US9999102B2 (en) | 2012-10-04 | 2018-06-12 | Denso Corporation | Induction heating apparatus |
| CN117336909A (zh) * | 2023-11-30 | 2024-01-02 | 华中科技大学 | 提高连铸连轧板坯加热均匀性和加热效率的装置和方法 |
| CN117336909B (zh) * | 2023-11-30 | 2024-02-09 | 华中科技大学 | 提高连铸连轧板坯加热均匀性和加热效率的装置和方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041022 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041104 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050302 |