JP2008186589A - 金属板の誘導加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】周回する誘導コイルの内側を通過する金属板を誘導加熱する装置であって、金属板の表面側と裏面側の誘導コイルを構成する導体を、それぞれ前記金属板へ垂直投影した際の垂直投影像において、前記表面側と裏面側の導体同士が、前記金属板の長手方向に対して互いに重ならないように、前記導体同士をずらして配置するとともに、前記金属板の両端部とその両外側に位置する前記導体との間に、それぞれ磁性体コアを設けたことを特徴とする。
【選択図】図6(a)
Description
δ[mm]=5.03×10+5(ρ/μrf)0.5 ・・・ 1式
ここで、ρ:比抵抗[Ωm]、μr:比透磁率[−]、f:加熱周波数[Hz]
(2)前記それぞれの磁性体コアが、前記金属板両端部の外側に位置する導体に沿って、当該導体と平行に配置されていることを特徴とする上記(1)記載の誘導加熱装置。
(3)前記それぞれの磁性体コアが、前記金属板両端部の外側に位置する導体の金属板側の面及び上下面を囲っていることを特徴とする上記(1)又は(2)記載の誘導加熱装置。
である。
また、本誘導加熱装置の前工程から持ち込まれる温度偏差の解消や後工程での温度特性を考慮した所望の温度分布をつけて加熱することなど、要求される冶金特性に合わせた加熱速度、温度分布で加熱することにより、高品質の製品を安定性して作りこめるとともに、操業変動による品質への影響解消することが可能となる。
以下の本発明の説明で用いる誘導コイルとは、電気良導体で構成されるパイプや線材、板などで被加熱材を1周以上巻いた、導体により形成されるコイルの総称として用い、被加熱材を囲む形状は矩形でも円形でも特に規定するものではない。導体の材質は、銅やアルミ等の電気伝導良好な材質が好ましい。
すると、図4の側断面図(図3のA−A断面)に示すように(簡単にするため2a導体のみで説明をする)、金属板1には斜めに磁束4が貫通し、その磁束により誘導電流6aが発生する。したがって、斜めに電流パスが広がることで生じた誘導電流6aの浸透深さδが板厚tよりも大きくても、渦電流は流れるようになる。
磁性体コアは、接続導体全てを囲う必要は無く、適宜温度分布を測定しながら最適な範囲を定めればよい。
実験は、図6(a)に示す誘導コイル間距離Lを300mmとし、試験材板端部から表裏誘導コイルをつなぐ導体9(水冷銅板と同じく幅200mm、板厚10mm)を300mm離して配置し、導体9と試験材板端部の中間に磁性体コアとして板状のフェライトコア(横150mm×縦150mm×厚20mm)を図6(b)の様に置いて、6mpmで走行しながら加熱した。
(実施例2)
導体9の周りを図7(c)のようにコの字形状のフェライトコア(横150mm×縦150mm×厚20mm、高さ50mm)を用いた以外は、実施例1と同様の条件にて加熱した。
(比較例)
フェライトコアを用いない以外は、実施例1と同様の条件にて加熱した。
上記3ケースで板端部と板中央部との温度偏差を比較した。測温位置を板端部と中央部のみとしたのは、この加熱の場合、最大昇温温度が板端部で最小昇温温度が板中央部になることが実験であらかじめわかっていたからである。比較は、昇温量が異なるため、試験鋼板幅方向中央と板端部から10mm点に溶着した熱電対の昇温後の温度偏差の比(温度偏差比=板端部温度Te÷板中央温度Tc)で行った。
2 誘導コイル
2a、2b 誘導コイル導体
3 高周波電源
4 磁束
5 一次電流の方向
6a 誘導電流の流れる範囲
6a、6b 誘導電流の向き
7 導体
8 電源
9 導体
10 磁性体コア
Claims (3)
- 周回する誘導コイルの内側を通過する金属板を誘導加熱する装置であって、金属板の表面側と裏面側の誘導コイルを構成する導体を、それぞれ前記金属板へ垂直投影した際の垂直投影像において、前記表面側と裏面側の導体同士が、前記金属板の長手方向に対して互いに重ならないように、前記導体同士をずらして配置するとともに、前記金属板の両端部とその両外側に位置する前記導体との間に、それぞれ磁性体コアを設けたことを特徴とする誘導加熱装置。
- 前記それぞれの磁性体コアが、前記金属板両端部の外側に位置する導体に沿って、当該導体と平行に配置されていることを特徴とする請求項1記載の誘導加熱装置。
- 前記それぞれの磁性体コアが、前記金属板両端部の外側に位置する導体の金属板側の面及び上下面を囲っていることを特徴とする請求項1又は2記載の誘導加熱装置。
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