JP2007109521A - 加熱コイル - Google Patents

Abstract

【課題】開閉可能な加熱コイルの開閉面での接触信頼性を高め、かつ加熱現場での作業性を向上する。
【解決手段】半円弧状のコイル導体２の一端にヒンジ接点部材３を接合し他端に開閉接点部材４を接合して半巻きのコイル部材１を形成し、このコイル部材１を２個１組として向かい合わせ、ヒンジ接点部材同士を絶縁部材を介して重ね合わせ、また開閉接点部材同士を直に重ね合わせて１巻き分のコイルを構成する。そして、ヒンジ接点部材３にヒンジ軸を挿通する一方、開閉接点部材４にねじ部材１０を設け、コイル部材１をヒンジ軸を支点に開閉可能とするとともに、重ね合わせた開閉接点部材４をねじ部材１０で互いに締め付けるようにする。
【選択図】 図１

Description

この発明は、長尺の棒状体の誘導加熱、特に土木建築の工事現場での鉄筋の誘導加熱接合に用いられる加熱コイルに関する。

加熱コイルとして、コイル導体をらせん状に巻いたいわゆるソレノイドコイルが一般に知られている。しかし、ソレノイドコイルはらせん巻きのため加熱ムラが生じやすく、特にコイル両端で加熱が不均一になる。また、コイルが全周で閉じているため被加熱物をコイル端面から抜き差ししなければならず、被加熱物が鉄筋のように長尺の場合は作業性が悪い。

このような問題に対応する加熱コイルとして、特許文献１に記載された加熱誘導子がある。この加熱誘導子は、１組の半円弧状導体部材間に絶縁部材を挟んで形成した加熱誘導子の両端部に外周方向に突出するリード接点部を形成して一方側の構成部材とし、この一方側の構成部材の円中心に対して他方側の半円弧状加熱誘導子を１８０度の位置に対向配置し、リード接点部の所定箇所を接続することにより、略円筒状の２ターン加熱誘導子を構成したものである。
特開平７―２４９４８４号公報

ところが、特許文献１の加熱誘導子は、リード接点部の接続が半円弧状加熱誘導子の開閉方向に垂直な面でリード接点部同士を突き合わせる、いわゆる突き合わせ接触になっている。しかし、このような突き合わせ接触は、接点ごとに締め付け部材が必要であり、仮にまとめて締め付けようとする場合には、対向接触面を高精度に平坦加工するとともに、各接触面を同一面にし、かつ強力に締め付けないと適切な接触が得られない。そのため、高度の加工・組立精度と強力な締付け部材を必要とする。また、半円弧状導体部材の両端でリード接点部を接続しなければならないため接続箇所が多く、加熱現場での作業性が悪いという問題がある。

そこで、この発明の課題は、加熱コイルを開閉可能な構造とするとともに、開閉接触面での接触信頼性を高め、かつ加熱現場での作業性を向上することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、半円弧状のコイル導体の一端にヒンジ接点部材を接合し他端に開閉接点部材を接合して半巻きのコイル部材を形成し、このコイル部材を２個１組として向かい合わせ、前記ヒンジ接点部材同士を絶縁部材を介して重ね合わせ、また前記開閉接点部材同士を直に重ね合わせて１巻き分のコイルを構成するとともに、前記ヒンジ接点部材にヒンジ軸を挿通する一方、前記開閉接点部材に重ね合わせ方向に加圧する加圧機構を設け、前記コイル部材を前記ヒンジ軸を支点に開閉可能とするとともに、重ね合わせた前記開閉接点部材を前記加圧機構により互いに加圧接触させるようにするものである。

請求項１の発明は、２個１組で１巻き分のコイルを構成する半円弧状のコイル導体をヒンジ軸を介して開閉可能に連結するとともに、開閉端の接点部材（開閉接点部材）をコイル開閉方向と平行な面（ヒンジ軸に垂直な面）で重ね合わせて接触させるものである。重ね合わせ接触は突き合わせ接触に比べて接触性が良好となり、特に複数の接点を接触させる場合は、すべての接点において均等で良好な接触が得られる。また、コイル部材は一端をヒンジ軸で連結したまま開閉可能なので、被加熱物の挿入時の作業性が良好である。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ヒンジ接点部材及び開閉接点部材の各々の重ね合わせ面に階段状の切欠を互い違いに設け、前記ヒンジ接点部材同士及び開閉接点部材同士をそれぞれ重ね合わせた状態で、前記１組のコイル部材が前記ヒンジ軸に垂直な同一平面内に位置するようにするものである。請求項２の発明によれば、１組のコイル部材を同一平面内に位置させることにより、コイル電流を被加熱物の軸方向に垂直な同一平面内で流すことができ、加熱ムラのない均一な加熱が可能になる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、前記１巻き分のコイルを複数個重ね合わせ、それらの前記開閉接点部材間に絶縁部材を挿入するとともに、前記複数個のコイルの前記ヒンジ接点部材に共通の前記ヒンジ軸を挿通し、かつこのヒンジ軸に互いに隣接する前記コイルの前記ヒンジ接点部材同士を加圧機構により加圧接触させて複数巻きのコイルを構成するものである。このように、１巻のコイルを複数個重ね合わせることにより容易に複数巻きのコイルを構成することができ、かつコイル同士はヒンジ軸方向に垂直な平面内において互いに平行になるので、被加熱物に加熱ムラを生じさせることなく、またコイル両端においても均一な加熱を実現することができる。

請求項４の発明は、請求項３の発明において、隣接する２個の前記半巻きのコイル部材を対にして、これら２個の半巻きのコイル部材の前記開閉接点部材の切欠を互いに反対側の面に設け、向かい合って２巻きのコイルを構成する各対の前記半巻きのコイル部材の前記開閉接点部材がそれぞれ凹形状と凸形状とを形成して互いに重なり合うようにするものである。

請求項４の発明によれば、隣接する半巻きのコイル部材を２個対にして、各対の開閉接点部材にそれぞれ凹形状と凸形状とを形成させることにより、開閉接点部材の互い違いの切欠を１巻分のコイルごとに噛み合せる場合に比べ噛合わせの数が少なくなり、コイルの開閉が円滑になるとともに、凸側の開閉接点部材を凹側の開閉接点部材で抱き込むことにより接触性がより良好になる。凹側開閉接点の凹部の間隔を凸側開閉接点の凸部の厚さより狭くすれば、開閉接点自身が加圧機構を構成する。

請求項５の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかの発明において、前記ヒンジ接点部材の両側に、マッチングトランス接続部材を重ねて設けるとともに、前記ヒンジ軸を前記ヒンジ接点部材及びマッチングトランス接続部材に共通に挿通するものである。

負荷（加熱コイル）側に電源側から電力を効率よく供給するために、両者のインピーダンスを整合させるマッチングトランスが通常用いられるが、請求項５の発明によれば、このマッチングトランスの接続部材をヒンジ接点部材の両側に設けることにより、マッチングトランスを接続したままコイルを開閉することが可能となり作業性が良好になる。

請求項６の発明は、請求項１〜請求項４のいずれかの発明において、前記コイル導体をパイプ材で構成するとともに、前記ヒンジ接点部材及び開閉接点部材に前記パイプ材の中空部に通じる通水穴を設け、この通水穴及び前記中空部に冷却水を通流させるようにするものである。これにより、コイル導体、ヒンジ接点部材及び開閉接点部材を水冷することができる。なお、請求項５の発明により、マッチングトランス接続部材を設けた場合には、このマッチングトランス接続部材にヒンジ接点部材の通水穴に通じる通水穴を設け、冷却水をマッチングトランス接続部材を介してコイル部材に通水する。

請求項７の発明は、請求項６の発明において、複数巻きのコイルを構成した場合に、１巻き目のコイルにおける一方側の前記半巻きコイル部材に給水した冷却水を同側の前記半巻きのコイル部材に順次通水し、次いでこの冷却水を可撓性のチューブを介して前記１巻き目のコイルにおける他方側の前記半巻きコイル部材に導いた後、同側の前記半巻きのコイル部材に順次通水するようにするものである。

コイルの開閉に伴って位置関係が変わる部材間の通水路には可撓性のチューブを用いる必要があるが、複数巻きのコイルの場合、１巻きごとに両側のコイル部材に通水すると、コイルの巻き数の数だけチューブの接続が必要になる。そこで、請求項７の発明は、複数巻きのコイルにおいて一方側のコイル部材に順次通水し、その後、他方側のコイル部材に順次通水するものである。これにより、一方側のコイル部材と他方側のコイル部材とを結ぶチューブは１本で済むようになる。

請求項８の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかの発明において、同側の前記半巻きのコイル部材同士をそれぞれ絶縁性耐火物で被覆するものである。コイル内側の絶縁性耐火物は被加熱物の接触、落下による短絡防止になり、更に被加熱物からの輻射熱の反射を大きくできる。また、コイル外側の絶縁性耐火物は作業者の感電防止、外部への熱放射の防止の効果がある。

以上の通り、この発明によれば、開閉する半巻きのコイル部材間をコイル開閉方向と平行な面（ヒンジ軸に垂直な面）で重ね合わせて接触させことにより、コイルの巻数に関係なく１つの加圧機構により小さな締付け力で良好な接触性が得られ、またコイル部材を一端のヒンジ軸を支点にして開閉可能とすることにより作業性が良好となる。更に、ヒンジ接点部材同士及び開閉接点部材同士を互い違いの切欠を介して重ね合わせることにより、コイル電流を被加熱物の軸方向に垂直な平面内で平行に流し、加熱ムラのない均一な加熱を得ることができる。

以下、図１〜図８に基づいて、長尺の被加熱物、例えば鉄筋の接合部を誘導加熱する加熱コイルの実施の形態を説明する。まず、図１は加熱コイルの全体を示す斜視図、図２は同じく開いた状態の斜視図、図３は図１の４面図で、図３の（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は下面図、（Ｄ）は背面図である。図示加熱コイルは４巻きコイルからなる水冷コイルで、図２に示すように一端を支点に開くようになっている。以下、その詳細構成について説明する。

図１〜図３において、１巻き分のコイルは、半巻きのコイル部材１が２個１組で向かい合わされて構成されている。そして、コイル部材１は、銅パイプからなる反円弧状の中空コイル導体２の一端に銅材からなるヒンジ側の接点部材（ヒンジ接点部材）３がロウ付けにより接合され、他端に同じく銅材からなる開閉側の接点部材（開閉接点部材）４が同様に接合されて形成されている。なお、図３（Ａ）で特に明らかなように、ヒンジ接点部材３及び開閉接点部材４の内周面輪郭はコイル導体２に沿う円弧面として形成され、また２個１組として向かい合うヒンジ接点部材３，３の対向面間の隙間ｔはできるだけ狭く設定され、全体として１巻き分のコイルの円形が保たれるように配慮されている。

各１巻き分のコイルのヒンジ接点部材３,３同士は後述するように絶縁部材１４（図４参照）を介して重ね合わされ、絶縁材製のヒンジ軸５（図３）が挿通されることにより、開閉可能に連結されている。重ねられたヒンジ接点部材３，３は閉じた状態（図１）で、ヒンジ接点側の加圧機構としての締め具６を用いてヒンジ軸５にねじ込まれる、絶縁スリーブ７ａ内に挿通されたねじ棒７（図５参照）により互いに締め付けられる。また、開閉接点部材４，４同士も閉じた状態（図１）で重ねられ、開閉接点側の加圧機構としての締め具８を図２に示す、開閉接点部材４および絶縁スリーブ１０内に挿通された絶縁材製のボルト９にねじ込むことにより互いに締め付けられ、１組のコイル導体２，２間を導通する。

図４は、図１におけるコイル部分を拡大して示した分解斜視図で、２個（左右）１組のコイル部材１，１からなる１巻き分のコイルが上下４段に示されている。図４において、ヒンジ接点部材３及び開閉接点部材４の輪郭形状はいずれも左右対称であるが、重ね合わせ面は互い違いに切り欠かれている。すなわち、１段目のコイルについていえば、図４の左側のヒンジ接点部材３は、下面側に開閉方向に平行（ヒンジ軸に垂直）な重ね合わせ面を形成するように階段状の切欠１１が設けられ、右側のヒンジ接点部材３には同様に上面側に切欠１１が設けられている。一方、左側の開閉接点部材４には上面側に、また右側の開閉接点部材４には下面側に同様の切欠１２が設けられている。ヒンジ接点部材３の切欠部には、ヒンジ軸５（図３）が挿通されるヒンジ穴１３があけられている。

左右１組のコイル部材１，１は、ヒンジ接点部材３，３同士が環状の絶縁部材１４を介して重ね合わされ、開閉接点部材４，４同士が直に重ね合わされて１巻き分のコイルを構成する。その場合、重ね合わせ面に設けられた互い違いの切欠１１，１２により、左右１組のコイル部材１，１は開閉面に平行な同一平面内に揃えられるようになっている。左右１組のコイル部材１，１からなる１巻き分のコイルは、隣接する開閉接点部材４，４間に絶縁部材１５を挟んで４段に重ねられ、図５に示すようにヒンジ接点部材３に絶縁材製のヒンジ軸５が下側から挿入されるとともに、これにねじ込まれたねじ棒７を締め具６により締め上げることにより一体に締め付けられる。その際、ヒンジ接点部材３の両側には、銅材からなるマッチングトランス接続部材１６が重ねて設けられ同時に締め付けられる。

なお、図４において、ヒンジ接点部材３の切欠１１と反対側の面にはヒンジ穴１３の周囲に、僅かな高さの環状のボス３ａが一体形成されており、このボス３ａは隣接部材との電気的接触と機械的摺動とを良好にしている。ボス３ａの代わりに導電性のワッシャを挿入してもよい。
また、このボス３ａをヒンジ接点部材３の外側に設けると、各コイル間を渡る電流の通路となるボス３ａがワークに対面する部分から離れるので、この渡り電流のワークを通過する磁束への影響が小さくなるため、ワークを通過する磁束の分布がより均一となりワークを均一に加熱することができるようになる。

図１の閉じた状態において、すでに述べたように開閉接点部材４，４同士はこれらに挿通されたボルト９と締め具８とにより互いに締め付けられるが、そのために図４において左側の開閉接点部材４にはＵ字状の切欠１７が設けられ、右側の開閉接点部材４にはボルト９を挿通する通し穴１８が設けられている。左側の開閉接点部材４は切欠１７を介してボルト９に出入りし（図２参照）、左右の開閉接点部材４，４の閉じた状態ではボルト９は切欠１７と通し穴１８とに共通に挿通される。

ここで、図４において、４段の１巻き分コイルは、隣接する２個のコイル部材１を対にして、つまり１段目と２段目及び３段目と４段目とをそれぞれ対にして、これらの２個のコイル部材１の開閉接点部材４の切欠１２を互いに反対側に設けている。すなわち、１段目と２段目のコイル部材１についていえば、１段目の左側の開閉接点部材４の切欠１２は上面側であるのに対し、２段目の左側の開閉接点部材４の切欠１２は下面側である。また、これらの切欠１２と互い違いになる右側の切欠１２は、１段目が下面側に２段目が上面側に設けられている。上下で対になる２個の開閉接点部材４，４同士は、各２本の絶縁性のボルト１９により結合されている。このときボルト１９は、通水口２５に設けたＯリング（図示せず）を所定の量以上変形させる分だけ締め付ければよい。なお、これら２対（４個）のコイル部材１は、隣接する２段目と３段目のヒンジ接点部材３，３同士が各２本のボルト２０で一体的に締め付けられ、結果として４個のコイル部材１が左右独立にそれぞれ一体化されている。

上に述べたように、隣接する２個のコイル部材１を対にして、開閉接点部材４の切欠１２を互いに反対側の面に設けたことにより、図６に示すように、向かい合う各対の開閉接点部材４，４の重なり面は、それぞれ凹形状（図６の左側）及び凸形状（同右側）を形成して図７に示すように重なり合う。上下４個の開閉接点部材４の切欠１２をすべて同じ側に設けた場合には、左右の開閉接点部材４が噛合う数が４個になるのに対し、図示の場合には図１に示すように２個にまとめられ、これによりコイルの開閉（噛合わせ）が円滑になるとともに、凸側の開閉接点部材４を凹側の開閉接点部材４が抱き込むように噛合うため接触性がより良好になる。
そして、この場合、凹形状となる開閉接点部材４，４の凹部の間隔を、凸形状の開閉接点部材４，４の凸部の厚さより少し小さくなるようにしておくと、両方の開閉接点部材の凹凸を噛み合わせた際、締り嵌めとなって、開閉接点部材自身が加圧機構となり、開閉接点部材が相互に良好に加圧接触されようになる。したがって、このようにした場合は、必ずしも締め具８等の特別な加圧機構は必要なくなる。なお、開閉接点部材４，４の凹部の間隔を開閉接点部材４，４の凸部の厚さより小さくする方法としては、それぞれの切欠１２の厚さを変えることでも可能であるが、絶縁部材１５の材質や厚さを変えることでも可能である。例えば、凸形状の開閉接点部材４，４の間の絶縁部材１５には硬い材質の絶縁部材を使用し、凹形状の開閉接点部材４，４の間の絶縁部材１５には軟らかい材質の絶縁部材を使用することにより、開閉接点部材４の形状を変更することなく、開閉接点部材４，４の凹部の間隔を開閉接点部材４，４の凸部の厚さより少し小さくすることができる。
なお、この実施例においては、開閉接点側の加圧機構として、ねじ込み式の締め具８や締り嵌め式を例に挙げて説明しているが、加圧機構はこれに限るものではなく、例えば、コの字型締め付け部材、クランプレバー、バネなどでもよい。さらに工場内などで使用する場合は、エアーシリンダで加圧接触させるようにしてもよい。
また、ヒンジ接点側の加圧機構として、ねじ込み式の締め具６を例に挙げて説明しているが、加圧機構はこれに限るものではなく、例えば、コの字型締め付け部材、クランプレバー、バネ、エアーシリンダなどで加圧接触させるようにしてもよい。

図４において、電流は破線矢印で示すように流れる。すなわち、図示しないマッチングトランスの一方の出力端子から、上部マッチングトランス接続部材１６に入力された電流は、１段目の左側のコイル部材１におけるヒンジ接点部材３→コイル導体２→開閉接点部材４→１段目の右側のコイル部材１における開閉接点部材４→コイル導体２→ヒンジ接点部材３の経路で１段目の１巻き分のコイルを流れ、次いでこの１段目のコイル部材のヒンジ接点部材３のボス３ａから２段目の左側のコイル部材１におけるヒンジ接点部材３へ渡り、このヒンジ接点部材３→コイル導体２→開閉接点部材４→２段目の右側のコイル部材１における開閉接点部材４→コイル導体２→ヒンジ接点部材３の経路で２段目の１巻き分のコイルを流れる。以下、同様に３段目及び４段目のコイルを流れ、４段目の右側のコイル部材１におけるヒンジ接点部材４から下部マッチングトランス接続部材１６を介してマッチングトランスの他方の出力端子に至る。

上記した通り、電流経路はソレノイドコイルと同様のらせん状に形成されるが、各段のコイルのワークと対向して近接する加熱部分を流れる電流はいずれもコイル軸方向に垂直な平面内にあり、また互いに平行に流れる。従って、図示しない被加熱物に誘起される電流も被加熱物軸方向に垂直な平面内を互いに平行に流れ、その結果として被加熱物はムラなく均一に加熱される。

一方、図示加熱コイルは、冷却水の通水により冷却される水冷式である。それでは、次に冷却水の通水構成について説明する。図４において、上下のマッチングトランス接続部材１６には、いずれにも左右２個の通水口２１及び２２があけられ、これらは内部で互いに通じている。１段目のコイルの左側のヒンジ接点部材３には通水口２３があけられ、この通水口２３は内部で中空のコイル導体２に通じている。また、１段目のコイルの左側の開閉接点部材４には図４の下面に通水口２４があけられ、この通水口２４は内部でコイル導体２に通じている。

同様に、２段目のコイルの左側の開閉接点部材４には図４の上面に通水口２５があけられ、この通水口２５は内部で中空のコイル導体２に通じている。また、２段目のコイルの左側のヒンジ接点部材３には通水口２６があけられ、この通水口２６は内部でコイル導体２に通じている。このようにして、３段目のコイルの左側のヒンジ接点部材２及び開閉接点部材４にはそれぞれ通水口２７及び２８があけられ、４段目のコイルの左側の開閉接点部材４及びヒンジ接点部材２にはそれぞれ通水口２９及び３０があけられている。

上記通水口２３〜３０は左側の４段のコイル部材１のものであるが、同様に右側の４段のコイル部材１も通水口３１〜３８があけられている。そして、上部マッチングトランス接続部材１６の通水口２２とヒンジ接点部材３の通水口２３との間、ヒンジ接点部材３の通水口３０と３１との間及びヒンジ接点部材３の通水口３８と下部マッチングトランス接続部材１６の通水口２１との間は、それぞれ可撓性のチューブ３９〜４１を用いて接続されている。チューブ３９〜４１は、図１〜図３に具体的に示されている。

このような通水構成において、冷却水は図４に実線矢印で示すように上部マッチングトランス接続部材１６の一方の通水口２１から給水され、他方の通水口２２→チューブ３９→通水口２３→コイル導体２→通水口２４→通水口２５→コイル導体２→通水口２６→通水口２７→コイル導体２→通水口２８→通水口２９→コイル導体２→通水口３０の経路で流れ、これにより左側の４段のコイル部材１を冷却する。次いで、通水口３０→チューブ４０→通水口３１→コイル導体２→通水口３２→通水口３３→コイル導体２→通水口３４→通水口３５→コイル導体２→通水口３６→通水口３７→コイル導体２→通水口３８→チューブ４１→下部マッチングトランス接続部材１６の一方の通水口２１→他方の通水口２２の経路で流れ、これにより右側の４段のコイル部材１を冷却する。

上記した通水は、１段目（１巻き目）の一方側（左側）のコイル部材１に給水した冷却水を同じ側のコイル部材１に４段目まで順次通水し、次いでこの冷却水を可撓性のチューブ４０を介して他方側（右側）の１段目のコイル部材１に導いた後、右側のコイル部材１に４段目まで順次通水するものである。チューブ４０はコイルの開閉に伴って位置関係が変わる部材間、図４では４段目の左側のヒンジ接点部材３と１段目の右側のヒンジ接点部材２との間を可撓的に接続するもので、図示構成とすることにより、左右のコイル部材１，１間を接続するチューブは１本（チューブ４０）で済む。

これに対し、１巻き（１段）ごとに左右両側のコイル部材１に通水しながら４段のコイルに順次通水すると、１段ごとに左右の開閉接点部材４，４間をチューブで接続することになり、結局４本のチューブを必要とする。チューブの本数が増えると構造が複雑になるばかりでなく、開閉接点部材４，４間をチューブで接続すると、被加熱物を挿入する際にチューブを外す必要が生じ作業性が悪くなる。

ところで、図４において、ヒンジ接点部材３の両側にマッチングトランス接続部材１６が重ねられ、冷却水はマッチングトランス接続部材１６を介してコイル部材１に給水されている。加熱コイルにはマッチングトランスを介して高周波電源から給電されるが、その場合、図示のようにヒンジ接点部材３の両側に、固定部材としてのマッチングトランス接続部材１６を設け、このマッチングトランス接続部材１６に図示しないマッチングトランスの２次側端子を接続すれば、チューブ３９，４１の可撓性を活かしてマッチングトランスを接続したままコイルの開閉ができ作業性がよくなる。ちなみに、固定側のマッチングトランスを直接にヒンジ接点部材３に接続すると、コイルの開閉の際に、マッチングトランスの接続を外さなければならない。

図３において、上部マッチングトランス接続部材１６の通水口２１及び下部マッチングトランス接続部材１６の通水口２２には、銅パイプからなる入力端子４２がそれぞれロウ付けされ、入力端子４２の接続端部にはカプラ４３の一方側（オス側）が取り付けられている。また、図示しないマッチングトランス２次コイルの銅パイプからなる出力端子４４の接続端部には、カプラ４３の他方側（メス側）が取り付けられている。そこで、端子４２と４４とはカプラ４３を介して電気的及び機械的に接続される。

ここで、マッチングトランスの２次コイルも水冷式で、その２次コイルを通過した冷却水は図３（Ｂ）に矢印で示すように、加熱コイルに共通に供給されるようになっている。なお、部材４５は図示しないマッチングトランスに固定するための取付台で、上部マッチングトランス接続部材１６にボルト４６で固定され、ねじ棒７は取付台４５を貫通してヒンジ軸５（図５）にねじ込まれている。

図８は、図１の加熱コイルの左側のコイル部材同士及び右側のコイル部材同士をそれぞれ絶縁性耐火物４７で被覆した状態を示すものである。このように被覆することにより、被加熱物の接触、落下等による短絡事故や作業者の感電事故を防止できるとともに、被加熱物からの輻射熱の反射を大きくし、また外部への熱放射を少なくして加熱効率を高めることができる。

図示加熱コイルを用いて被加熱物を加熱するには、ヒンジ接点部材２及び開閉接点部材４の締付けを緩めて、ヒンジ軸５を支点に左右のコイル部材１を図２に示すように開き、被加熱物、例えば鉄筋を挿入した後、図１に示すようにコイルを閉じてヒンジ接点部材２及び開閉接点部材４の締め付け、連続して給水の行われている入力端子４２から通電を行う。

図示加熱コイルによれば、ヒンジ接点部材３及び開閉接点部材４をコイル開閉方向と平行な面（ヒンジ軸５に垂直な面）で重ね合わせて接触させるため、接触性が良好であり、またコイル導体２がヒンジ軸５に対して締付け方向に容易に撓むので、小さな締付け力で大きな接触圧力が得られる。また、コイル部材１は一端をヒンジ軸５で連結したまま開閉できるので、両端とも分離するものに比べて被加熱物の挿入作業性が良好である。更に、各段のコイルは左右のコイル部材１がコイル軸方向に垂直な同一平面内に位置するため、コイル電流を被加熱物の軸方向に垂直な平面内で平行に流すことができ、加熱ムラのない均一な誘導加熱が得られる。

なお、図示実施の形態では４巻きコイルの例を示したが、巻き数はこれに限られるものではない。また、コイル部材１を２個対にすることにより形成する凹凸形状には若干のテーパを持たせることができ、それにより噛み合いがより円滑になる。

この発明の実施の形態を示す加熱コイルの閉じた状態の斜視図である。 図１の加熱コイルの開いた状態の斜視図である。 図１の加熱コイルの４面図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は下面図、（Ｄ）は背面図である。ある。 図１の加熱コイルのコイル部分を拡大して示す分解斜視図である。 図１におけるヒンジ軸の拡大縦断面斜視図である。 図１の加熱コイルにおける２巻き分のコイルの開いた状態の斜視図である。 図１の加熱コイルにおける２巻き分のコイルの閉じた状態の斜視図である。 図１の加熱コイルのコイル部分を絶縁性耐火物で被覆した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ コイル部材
２ コイル導体
３ ヒンジ接点部材
４ 開閉接点部材
５ ヒンジ軸
１１ 切欠
１２ 切欠
１３ ヒンジ穴
１４ 絶縁部材
１５ 絶縁部材
１６ マッチングトランス接続部材
３９ チューブ
４０ チューブ
４１ チューブ
４３ カプラ
４７ 絶縁性耐火物

Claims (8)

1. 半円弧状のコイル導体の一端にヒンジ接点部材を接合し他端に開閉接点部材を接合して半巻きのコイル部材を形成し、このコイル部材を２個１組として向かい合わせ、前記ヒンジ接点部材同士を絶縁部材を介して重ね合わせ、また前記開閉接点部材同士を直に重ね合わせて１巻き分のコイルを構成するとともに、前記ヒンジ接点部材にヒンジ軸を挿通する一方、前記開閉接点部材を重ね合わせ方向に加圧する加圧機構を設け、前記コイル部材を前記ヒンジ軸を支点に開閉可能とするとともに、重ね合わせた前記開閉接点部材を前記加圧機構により互いに加圧接触させるようにしたことを特徴とする加熱コイル。
2. 前記ヒンジ接点部材及び開閉接点部材の各々の重ね合わせ面に階段状の切欠を互い違いに設け、前記ヒンジ接点部材同士及び開閉接点部材同士をそれぞれ重ね合わせた状態で、前記１組のコイル部材が前記ヒンジ軸に垂直な同一平面内に位置するようにしたことを特徴とする請求項１記載の加熱コイル。
3. 前記１巻き分のコイルを複数個重ね合わせ、それらの前記開閉接点部材間に絶縁部材を挿入するとともに、前記複数個のコイルの前記ヒンジ接点部材に共通の前記ヒンジ軸を挿通し、かつこのヒンジ軸に互いに隣接する前記コイルの前記ヒンジ接点部材同士を加圧機構により加圧接触させて複数巻きのコイルを構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の加熱コイル。
4. 隣接する２個の前記半巻きのコイル部材を対にして、これら２個の半巻きのコイル部材の前記開閉接点部材の切欠を互いに反対側の面に設け、向かい合って２巻きのコイルを構成する各対の前記半巻きのコイル部材の前記開閉接点部材がそれぞれ凹形状と凸形状とを形成して互いに重なり合うようにしたことを特徴とする請求項３記載の加熱コイル。
5. 前記ヒンジ接点部材の両側にマッチングトランス接続部材を重ねて設けるとともに、前記ヒンジ軸を前記ヒンジ接点部材及びマッチングトランス接続部材に共通に挿通したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の加熱コイル。
6. 前記コイル導体をパイプ材で構成するとともに、前記ヒンジ接点部材及び開閉接点部材に前記パイプ材の中空部に通じる通水穴を設け、この通水穴及び前記中空部に冷却水を通流させるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の加熱コイル。
7. 前記複数巻きのコイルを構成した場合において、１巻き目のコイルにおける一方側の前記半巻きコイル部材に給水した冷却水を同側の前記半巻きのコイル部材に順次通水し、次いでこの冷却水を可撓性のチューブを介して前記１巻き目のコイルにおける他方側の前記半巻きコイル部材に導いた後、同側の前記半巻きのコイル部材に順次通水するようにしたことを特徴とする請求項６記載の加熱コイル。
8. 同側の前記半巻きのコイル部材同士をそれぞれ絶縁性耐火物で被覆したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の加熱コイル。

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