JP2002299019A - 発熱体保温方式誘導加熱炉 - Google Patents
発熱体保温方式誘導加熱炉Info
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- JP2002299019A JP2002299019A JP2001100267A JP2001100267A JP2002299019A JP 2002299019 A JP2002299019 A JP 2002299019A JP 2001100267 A JP2001100267 A JP 2001100267A JP 2001100267 A JP2001100267 A JP 2001100267A JP 2002299019 A JP2002299019 A JP 2002299019A
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- JP
- Japan
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- heating element
- heating
- type induction
- induction heater
- refractory tube
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- General Induction Heating (AREA)
- Forging (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発熱体の熱膨張・収縮による断線・短絡など
の発生を防止した発熱体保温方式誘導加熱炉を提供す
る。 【解決手段】 発熱耐保温方式誘導加熱炉１の耐火チュ
ーブ２に巻き付ける発熱体４を、発熱体４の直径より大
きい内径を有する複数の電気絶縁ガイシ３に挿通し、発
熱体４と耐火チューブ２との間に少なくとも電気絶縁ガ
イシ３を介装した。
の発生を防止した発熱体保温方式誘導加熱炉を提供す
る。 【解決手段】 発熱耐保温方式誘導加熱炉１の耐火チュ
ーブ２に巻き付ける発熱体４を、発熱体４の直径より大
きい内径を有する複数の電気絶縁ガイシ３に挿通し、発
熱体４と耐火チューブ２との間に少なくとも電気絶縁ガ
イシ３を介装した。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、発熱体保温方式誘
導加熱炉に関するものである。
導加熱炉に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電磁誘導現象を利用した誘導加熱炉は、
急速加熱、設備の小型化、自動化が可能であり、しかも
温度制御精度が高いなどの理由で、比較的小型の部品の
加熱炉として利用が高まっている。
急速加熱、設備の小型化、自動化が可能であり、しかも
温度制御精度が高いなどの理由で、比較的小型の部品の
加熱炉として利用が高まっている。
【０００３】周知のとおり誘導加熱炉は、交流電源に接
続されたコイルの中に鉄などの金属を挿入すると、磁束
が鉄心に収束されて漏れ磁束が極めて少なくなり、コイ
ルと金属とが離れているにもかかわらず金属は表面から
加熱される現象を利用したものであり、コイル内を被加
熱体である前記金属を通過させるために、一般に炉体は
円筒型耐火材（以下耐火チューブという）を配置する構
造をしている。また、前記コイルは、円筒体軸心方向に
通常複数個配置して加熱制御を容易にすると共に、前記
加熱が当該コイル内の金属のみ加熱するように磁気遮蔽
を施すことが行われている。
続されたコイルの中に鉄などの金属を挿入すると、磁束
が鉄心に収束されて漏れ磁束が極めて少なくなり、コイ
ルと金属とが離れているにもかかわらず金属は表面から
加熱される現象を利用したものであり、コイル内を被加
熱体である前記金属を通過させるために、一般に炉体は
円筒型耐火材（以下耐火チューブという）を配置する構
造をしている。また、前記コイルは、円筒体軸心方向に
通常複数個配置して加熱制御を容易にすると共に、前記
加熱が当該コイル内の金属のみ加熱するように磁気遮蔽
を施すことが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記耐火チ
ューブの周囲には断熱層を設け、耐火チューブからの放
熱を抑制しているが、後工程のプレスなどの都合で誘導
加熱が停止すると、被加熱体は放熱により温度が下が
り、所定時間を経過すると鍛造ができなくなるという問
題がある。そこで従来から、耐火チューブ上に発熱腺
（以下発熱体という）を巻き付け、その外側に断熱層を
形成して耐火チューブからの放熱を防止する発熱体保温
方式誘導加熱炉が使用されている。
ューブの周囲には断熱層を設け、耐火チューブからの放
熱を抑制しているが、後工程のプレスなどの都合で誘導
加熱が停止すると、被加熱体は放熱により温度が下が
り、所定時間を経過すると鍛造ができなくなるという問
題がある。そこで従来から、耐火チューブ上に発熱腺
（以下発熱体という）を巻き付け、その外側に断熱層を
形成して耐火チューブからの放熱を防止する発熱体保温
方式誘導加熱炉が使用されている。
【０００５】従来の発熱体保温方式誘導加熱炉は、一般
に、アルミナなどで作った耐火チューブの周囲にセラミ
ックスファイバーキャスト（ガラス繊維又はアルミナ繊
維、ジルコニア繊維などからなる）などの電気絶縁層を
形成し、その上に発熱体を所定間隔を開けて巻き付け、
更にその上に断熱材をガラステープで巻き締めて発熱体
を固定し、その外周に、耐火チューブの軸方向に螺旋状
に捲回した誘導加熱コイルを１層又は２層設けることが
行われている。
に、アルミナなどで作った耐火チューブの周囲にセラミ
ックスファイバーキャスト（ガラス繊維又はアルミナ繊
維、ジルコニア繊維などからなる）などの電気絶縁層を
形成し、その上に発熱体を所定間隔を開けて巻き付け、
更にその上に断熱材をガラステープで巻き締めて発熱体
を固定し、その外周に、耐火チューブの軸方向に螺旋状
に捲回した誘導加熱コイルを１層又は２層設けることが
行われている。
【０００６】したがって従来の発熱体保温方式誘導加熱
炉の発熱体は、発熱体の通電による発熱を行うたびに熱
膨張により隣接した発熱体が接触し、電気的短絡が発生
したり、熱膨張・収縮の繰り返す際に変形余地がないた
めに局部的な応力が発生し、終には断線するなどの問題
がある。
炉の発熱体は、発熱体の通電による発熱を行うたびに熱
膨張により隣接した発熱体が接触し、電気的短絡が発生
したり、熱膨張・収縮の繰り返す際に変形余地がないた
めに局部的な応力が発生し、終には断線するなどの問題
がある。
【０００７】本発明は、以上の問題に着目してなされた
ものであり、発熱体の熱膨張・収縮による短絡、断線の
発生などを防止した発熱体保温方式誘導加熱炉を提供す
ることを目的としている。
ものであり、発熱体の熱膨張・収縮による短絡、断線の
発生などを防止した発熱体保温方式誘導加熱炉を提供す
ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めの本発明の発熱体保温方式誘導加熱炉は、耐火チュー
ブに巻き付ける発熱体を、該発熱体の直径より大きい内
径を有する複数の電気絶縁ガイシに挿通し、前記発熱体
と前記耐火チューブとの間に少なくとも前記電気絶縁ガ
イシを介装するようにしたものである。
めの本発明の発熱体保温方式誘導加熱炉は、耐火チュー
ブに巻き付ける発熱体を、該発熱体の直径より大きい内
径を有する複数の電気絶縁ガイシに挿通し、前記発熱体
と前記耐火チューブとの間に少なくとも前記電気絶縁ガ
イシを介装するようにしたものである。
【０００９】前記耐火チューブと電気絶縁ガイシとの間
に絶縁材、断熱材などを介在させることができる。
に絶縁材、断熱材などを介在させることができる。
【００１０】前記電気絶縁ガイシの素材としては、目的
とする加熱温度で使用可能の材料であれば特に限定され
ない。例えばアルミナ(Al2O3）、酸化マグネシウム(Mg
O）、酸化マグネシウムアルミニウム(MgAl2O4）などを
使用した電気絶縁ガイシは、鉄を素材とした自動車部品
用部材（ビレット）の鍛造前加熱温度１２５０℃で使用
することができる。
とする加熱温度で使用可能の材料であれば特に限定され
ない。例えばアルミナ(Al2O3）、酸化マグネシウム(Mg
O）、酸化マグネシウムアルミニウム(MgAl2O4）などを
使用した電気絶縁ガイシは、鉄を素材とした自動車部品
用部材（ビレット）の鍛造前加熱温度１２５０℃で使用
することができる。
【００１１】本発明の発熱体保温方式誘導加熱炉は、ビ
レットヒータ、ピンヒータ、バーヒータその他従来から
使用される誘導加熱炉のいずれに対しても適用すること
ができる。
レットヒータ、ピンヒータ、バーヒータその他従来から
使用される誘導加熱炉のいずれに対しても適用すること
ができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照し、一実施
の形態により本発明を具体的に説明する。
の形態により本発明を具体的に説明する。
【００１３】図１〜４に示す本実施の形態の発熱体保温
方式誘導加熱炉１は、耐火チューブ２の外側に、複数の
電気絶縁ガイシ３に挿通した発熱体４（図３，４）を、
耐火チューブ２の軸心５方向に螺旋状に巻き付け（図
３，４）、その外側に発熱体４全体を覆うように断熱材
６を配置し、その上をガラステープ７で巻き締めて電気
絶縁ガイシ３を固定し、その外側に、 前記軸心５の方向
に螺旋状に捲回した誘導加熱コイル９を２層に形成した
ものである。
方式誘導加熱炉１は、耐火チューブ２の外側に、複数の
電気絶縁ガイシ３に挿通した発熱体４（図３，４）を、
耐火チューブ２の軸心５方向に螺旋状に巻き付け（図
３，４）、その外側に発熱体４全体を覆うように断熱材
６を配置し、その上をガラステープ７で巻き締めて電気
絶縁ガイシ３を固定し、その外側に、 前記軸心５の方向
に螺旋状に捲回した誘導加熱コイル９を２層に形成した
ものである。
【００１４】なお、図１に示す誘導加熱コイル９は角銅
管を使用したが、本発明はこれに限定されず、 誘導加熱
コイルとして使用しうるものであればなんでもよい。ま
た図２に示す符号10はビレットであり、直接耐火チュー
ブ２に接触して移動させるレールレス方式を採用した。
管を使用したが、本発明はこれに限定されず、 誘導加熱
コイルとして使用しうるものであればなんでもよい。ま
た図２に示す符号10はビレットであり、直接耐火チュー
ブ２に接触して移動させるレールレス方式を採用した。
【００１５】本実施の形態で使用した耐火チューブ２、
電気絶縁ガイシ３及び発熱体４の詳細を以下に説明す
る。なお前記耐火チューブ２は、アルミナチューブであ
る。
電気絶縁ガイシ３及び発熱体４の詳細を以下に説明す
る。なお前記耐火チューブ２は、アルミナチューブであ
る。
【００１６】電気絶縁ガイシ３は、所定の大きさのもの
を、１巻１２個を等間隔に、且つ軸心５の方向に互いに
接して（図４）配置した。なお、本実施の形態において
は、電気絶縁ガイシ３は耐火チューブ２の周方向の間隙
部分にセラミックスファイバーキャスト11を充填し、電
気絶縁ガイシ３の位置ずれと、高温時に発熱体４が熱膨
張（伸張）できる余地を確保した。
を、１巻１２個を等間隔に、且つ軸心５の方向に互いに
接して（図４）配置した。なお、本実施の形態において
は、電気絶縁ガイシ３は耐火チューブ２の周方向の間隙
部分にセラミックスファイバーキャスト11を充填し、電
気絶縁ガイシ３の位置ずれと、高温時に発熱体４が熱膨
張（伸張）できる余地を確保した。
【００１７】発熱体４は、直径３mmの鉄・クロム・アル
ミニウム系合金製の発熱腺を使用し、曲げ加工温度範囲
を３００〜５００℃とし、耐火チューブ２の外径より小
さい径で予め螺旋状に巻き、発熱体４の弾性力により電
気絶縁ガイシ３を耐火チューブ２側に押し付け、動きに
くいようにした。
ミニウム系合金製の発熱腺を使用し、曲げ加工温度範囲
を３００〜５００℃とし、耐火チューブ２の外径より小
さい径で予め螺旋状に巻き、発熱体４の弾性力により電
気絶縁ガイシ３を耐火チューブ２側に押し付け、動きに
くいようにした。
【００１８】以上のようにして得た発熱体保温方式誘導
加熱炉１を用い、発熱体４の昇温試験を行った結果を以
下に説明する。
加熱炉１を用い、発熱体４の昇温試験を行った結果を以
下に説明する。
【００１９】昇温試験方法：図５に示すように、耐火チ
ューブ２内にセラミックスファイバーキャスト11をバル
ク状として詰め、加熱空気の対流を防止し、発熱体 4に
通電し６５℃/ 分の昇温速度で室温から加熱したとこ
ろ、所定時間（２０分）で耐火チューブ２内の内面温度
が１２５０℃に達した後、１２５０℃と５００℃との間
を２００回繰り返し試験した結果異常は認められなかっ
た。
ューブ２内にセラミックスファイバーキャスト11をバル
ク状として詰め、加熱空気の対流を防止し、発熱体 4に
通電し６５℃/ 分の昇温速度で室温から加熱したとこ
ろ、所定時間（２０分）で耐火チューブ２内の内面温度
が１２５０℃に達した後、１２５０℃と５００℃との間
を２００回繰り返し試験した結果異常は認められなかっ
た。
【００２０】これに対し、耐火チューブ２にセラミック
スファイバーキャストを巻き付けた上に前記仕様の発熱
体４を、ピッチ６mm間隔で直接巻き付けた外は、上記説
明の実施の形態と同様にして作成した発熱体保温方式誘
導加熱炉１を用い、前記と同様の試験方法によって昇温
試験を行ったところ、耐火チューブ２内面温度が２００
〜４００℃において隣接する発熱体４間で短絡が発生し
た。
スファイバーキャストを巻き付けた上に前記仕様の発熱
体４を、ピッチ６mm間隔で直接巻き付けた外は、上記説
明の実施の形態と同様にして作成した発熱体保温方式誘
導加熱炉１を用い、前記と同様の試験方法によって昇温
試験を行ったところ、耐火チューブ２内面温度が２００
〜４００℃において隣接する発熱体４間で短絡が発生し
た。
【００２１】即ち、本実施の形態の発熱体保温方式誘導
加熱炉１では、電気絶縁ガイシ３に挿通して耐火チュー
ブ２に巻き付けたため、加熱による急激な熱膨張（伸
長）を電気絶縁ガイシ３と発熱体４との間の空隙が吸収
できるため、短絡、断線の原因になる無理な応力が発熱
体４に掛かることを防止することができる。
加熱炉１では、電気絶縁ガイシ３に挿通して耐火チュー
ブ２に巻き付けたため、加熱による急激な熱膨張（伸
長）を電気絶縁ガイシ３と発熱体４との間の空隙が吸収
できるため、短絡、断線の原因になる無理な応力が発熱
体４に掛かることを防止することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の発熱体保
温方式誘導加熱炉は、耐火チューブの周囲に巻き付ける
発熱体を電気絶縁ガイシに挿通したために、発熱体が発
熱した際の熱膨張を、電気絶縁ガイシと発熱体との間の
空隙が吸収することが可能となり、断線、隣接する発熱
体間の短絡を防止することができるという効果を奏する
ことができる。
温方式誘導加熱炉は、耐火チューブの周囲に巻き付ける
発熱体を電気絶縁ガイシに挿通したために、発熱体が発
熱した際の熱膨張を、電気絶縁ガイシと発熱体との間の
空隙が吸収することが可能となり、断線、隣接する発熱
体間の短絡を防止することができるという効果を奏する
ことができる。
【図１】本発明の一実施の形態による発熱体保温方式誘
導加熱炉を耐火チューブの軸心上で破断した要部半断面
図である。
導加熱炉を耐火チューブの軸心上で破断した要部半断面
図である。
【図２】図１に示す発熱体保温方式誘導加熱炉の耐火チ
ューブの軸心方向から見た正面図である。
ューブの軸心方向から見た正面図である。
【図３】図２の発熱体引出し部位を含む要部を拡大して
示した図である。
示した図である。
【図４】図３の断熱材６を外して示した側面図である。
【図５】図１に示す実施の形態の発熱体の昇温試験を行
う際の試験方法を説明するための、耐火チューブの軸心
上で破断した断面図である。
う際の試験方法を説明するための、耐火チューブの軸心
上で破断した断面図である。
１ 発熱体保温方式誘導加熱炉 ２ 耐火チューブ ３ 電気絶縁ガイシ ４ 発熱体 ９ 誘導加熱コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２１Ｊ 17/02 Ｂ２１Ｊ 17/02 (72)発明者 難波 政雄 岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船 株式会社玉野事業所内 Ｆターム(参考） 3K059 AA08 AB04 AB24 AB25 AD30 AD34 CD52 4E087 FB06 4K050 AA01 BA02 BA03 CD08 4K063 AA08 AA12 BA02 BA03 CA05 FA39
Claims (1)
- 【請求項１】 耐火チューブに巻き付ける発熱体を、該
発熱体の直径より大きい内径を有する複数の電気絶縁ガ
イシに挿通し、前記発熱体と前記耐火チューブとの間に
少なくとも前記電気絶縁ガイシを介装するようにした発
熱体保温方式誘導加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001100267A JP2002299019A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 発熱体保温方式誘導加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001100267A JP2002299019A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 発熱体保温方式誘導加熱炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002299019A true JP2002299019A (ja) | 2002-10-11 |
Family
ID=18953723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001100267A Pending JP2002299019A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | 発熱体保温方式誘導加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002299019A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103537611A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-29 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种采用辐射管式布置的等温锻造用加热体装置 |
| JP2019193952A (ja) * | 2011-01-17 | 2019-11-07 | エイティーアイ・プロパティーズ・エルエルシー | 表面コーティングを介しての金属合金の熱間加工性の改善 |
| US11059088B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001100267A patent/JP2002299019A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11059088B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
| US11059089B2 (en) | 2010-02-05 | 2021-07-13 | Ati Properties Llc | Systems and methods for processing alloy ingots |
| JP2019193952A (ja) * | 2011-01-17 | 2019-11-07 | エイティーアイ・プロパティーズ・エルエルシー | 表面コーティングを介しての金属合金の熱間加工性の改善 |
| CN103537611A (zh) * | 2013-10-21 | 2014-01-29 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种采用辐射管式布置的等温锻造用加热体装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070328 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080703 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080708 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081104 |