JP2012094440A - Electric wire for heating coil used for induction heating apparatus and heating coil used for induction heating apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイルに係り、より詳しくは、大電流に耐えることができるとともに形状を容易に変形可能とした、誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイルに関する。 The present invention relates to an electric wire for a heating coil used for an induction heating device and a heating coil used for an induction heating device using the same, and more specifically, it can withstand a large current and can be easily deformed in shape. The present invention relates to an electric wire for a heating coil used for an induction heating device and a heating coil used for an induction heating device using the same.
周知の通り、塗装システムにおける被塗装物(以下「ワーク」という。)の塗装に際しては、スプレーガン等によってワークに塗料を塗布した後に、この塗布した塗料を乾燥させてワークに定着させる必要がある。そして、従来からこの乾燥は、乾燥炉を用いて、塗料を塗布したワークを前記乾燥炉に入れた後に、ワークに熱風を吹き付けることにより行なわれていた。 As is well known, when painting an object to be coated (hereinafter referred to as “work”) in a painting system, it is necessary to apply the paint to the work with a spray gun or the like and then dry the applied paint to fix it on the work. . Conventionally, this drying is performed by blowing hot air onto the workpiece after putting the workpiece coated with the paint into the drying oven using a drying oven.
しかしながら、一般的に、乾燥炉内を160度程度にするためには約40分程度が必要なために、熱風乾燥では乾燥時間が長時間に及んでしまい、これにより塗装時間全体が長くなってしまうという問題点が指摘できる。 However, in general, it takes about 40 minutes to make the inside of the drying furnace about 160 degrees, so that the drying time takes a long time in hot air drying, which increases the overall coating time. The problem that it ends up can be pointed out.
また、乾燥炉内での乾燥においては、有毒ガス等が発生するために、この有毒ガスを排気する必要上、乾燥炉内は換気されており、これにより熱ロスが生じてしまい、このことが乾燥炉内を所定温度にするまでの時間を長引かせている。 Further, in the drying in the drying furnace, toxic gas is generated, so that the toxic gas needs to be exhausted, and the drying furnace is ventilated, which causes heat loss. The time until the inside of the drying furnace reaches a predetermined temperature is prolonged.
そのため、このような熱風による乾燥の問題点を解決する手法として、高周波誘導加熱を利用した乾燥方法が提案されている。 Therefore, a drying method using high-frequency induction heating has been proposed as a method for solving the problem of drying with hot air.
そして、塗装システムにおいて、誘導加熱を利用してワークに塗布した塗料を乾燥する場合には、円筒状とした加熱コイルを用いてこの加熱コイルの中にワークを入れ、その状態で加熱コイルに高周波電流を流す必要があるが、このとき、塗装システムにおいてワークに塗布した塗料を乾燥させるためには、大電流を流す必要があるために、一般的には、銅パイプによって加熱コイルを構成するとともに、銅パイプの中に冷却水を流すことが行われている。 In the coating system, when drying the paint applied to the work using induction heating, the work is put in the heating coil using a cylindrical heating coil, and the heating coil is in a high frequency state in that state. In order to dry the paint applied to the workpiece in the coating system at this time, it is necessary to pass a large current, so in general, a heating coil is constituted by a copper pipe. The cooling water is made to flow through the copper pipe.
ところで、誘導加熱においては、ワークをできるだけ加熱コイルに近づけることで加熱効率が良くなるために、ワークの形状に沿った形状の加熱コイルを用いることが望ましい。 By the way, in induction heating, it is desirable to use a heating coil having a shape along the shape of the workpiece in order to improve the heating efficiency by bringing the workpiece as close to the heating coil as possible.
しかしながら、塗装システムにおいては、塗装対象となるワークの形状は様々であるため、一つの加熱コイルで効率よく、様々なワークを効率よく加熱することは困難である。 However, in the coating system, since the shape of the workpiece to be coated varies, it is difficult to efficiently heat various workpieces with a single heating coil.
この点、ワークの形状に合わせて加熱コイルの形状を変更可能であれば、ワークの形状にかかわらず、様々なワークを効率良く加熱することができるが、前述のように、塗装システムにおいてワークを加熱する場合には大電流を流す必要があるため、塗装システムにおける誘導加熱に用いる従来の加熱コイルは、大電流に耐えることができるようにするために銅パイプを用いており、加熱対象となるワークの形状に合わせて形状を容易に変更することができず、そのため、形状の異なる個々のワークごとに、ワークの形状に沿った加熱コイルを用意する必要があり、コストを上げる要因になっていた。 In this regard, if the shape of the heating coil can be changed according to the shape of the workpiece, it is possible to efficiently heat various workpieces regardless of the shape of the workpiece. Since it is necessary to flow a large current when heating, the conventional heating coil used for induction heating in the coating system uses a copper pipe to be able to withstand the large current and is a heating target. The shape cannot be easily changed according to the shape of the workpiece, so it is necessary to prepare a heating coil for each workpiece with different shapes, which increases costs. It was.
一方、細い電線を用いてコイルを形成することで、形状を容易に変更可能な加熱コイルを得ることが可能だが、細い電線の場合には、大電流を流した場合に高温によって燃えてしまうおそれがある。 On the other hand, by using a thin wire to form a coil, it is possible to obtain a heating coil whose shape can be easily changed. However, in the case of a thin wire, there is a risk of burning at high temperatures when a large current is passed. There is.
そこで、本発明は、特に誘導加熱による乾燥工程を採用した塗装システムにおいて、形状を容易に変更可能であるとともに、大電流を流した場合でも燃えることが無い誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイルを提供することを課題としている。 Accordingly, the present invention provides a heating coil electric wire for use in an induction heating apparatus that can easily change its shape and does not burn even when a large current is passed, particularly in a coating system that employs a drying process by induction heating. An object of the present invention is to provide a heating coil used in an induction heating apparatus using the same.
本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線は、
塗装システムにおける誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線であって、
フレキシブルなホースにより構成された外殻部と、
該外殻部の内部に装填された電線本体と、
前記外殻部の内部に充填された冷却材と、を具備して構成されたことを特徴としている。
The electric wire for the heating coil used in the induction heating device of the present invention is
An electric wire for a heating coil used for an induction heating device in a painting system,
An outer shell made of a flexible hose;
An electric wire body loaded in the outer shell,
And a coolant filled in the outer shell portion.
本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線は、フレキシブルなホースにより構成された外殻部の内部に電線本体を装填するとともに、この電線本体を装填した前記外殻部内に冷却水を充填して構成されている。 The electric wire for the heating coil used in the induction heating device of the present invention has the electric wire body loaded inside the outer shell portion constituted by a flexible hose, and the outer shell portion loaded with the electric wire main body is filled with cooling water. Configured.
そのために、加熱対象となるワークの形状に合わせて容易に形状を変更可能であるとともに、電線本体の周囲には冷却水が充填されているために、塗装システムにおける誘導加熱のような、大電流を流した場合でも、燃えることが無い加熱コイルを得ることが可能である。 Therefore, the shape can be easily changed according to the shape of the workpiece to be heated, and the periphery of the wire body is filled with cooling water. It is possible to obtain a heating coil that does not burn even when flowing.
本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線では、ホース状の外殻部を備えており、この外殻部は、シリコン製のフレキシブルなホースにより構成されている。 The electric wire for the heating coil used in the induction heating apparatus of the present invention has a hose-like outer shell portion, and this outer shell portion is constituted by a flexible hose made of silicon.
そして、この外殻部の中には、1又は複数本の電線本体が装填されており、この電線本体に電流を流すこととしている。 And in this outer shell part, one or several electric wire main bodies are loaded, and it is supposed that an electric current will be sent through this electric wire main body.
また、前記外殻部内において、電線本体の周囲には、電線本体が高温になることを防止するための冷却水が充填されており、これにより、電線本体に大電流を流した場合でも、電線本体が高温になって燃えてしまうことを防止することが可能である。 In addition, in the outer shell portion, the periphery of the electric wire body is filled with cooling water for preventing the electric wire main body from becoming high temperature. It is possible to prevent the main body from becoming hot and burning.
ここで、前記電線本体としてはリッツ線を用いるとよく、これにより、効率よく大電流を流すことが可能である。 Here, it is preferable to use a litz wire as the electric wire main body, thereby allowing a large current to flow efficiently.
本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線の実施例について図面を参照して説明すると、図1は本実施例の加熱コイル用の電線を長手方向に見た縦断構造を示す断面図であり、また、図2は、本実施例の加熱コイル用の電線を長手方向に沿って見た縦断構造を示す断面図である。 An embodiment of the heating coil electric wire used in the induction heating apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a longitudinal structure of the heating coil electric wire according to the present embodiment as viewed in the longitudinal direction. Moreover, FIG. 2 is sectional drawing which shows the longitudinal cross-section which looked at the electric wire for heating coils of a present Example along the longitudinal direction.
そして、図において1が本実施例の電線であり、本実施例において前記電線1は、外殻部を有している。即ち、図において2が外殻部であり、本実施例において前記外殻部2は、中空のホースとしており、具体的には、シリコン製のフレキシブルなホースにより構成されており、所望する形状に容易に変形可能としている。
And in the figure, 1 is an electric wire of a present Example, In the present Example, the said electric wire 1 has an outer shell part. That is, in the figure, 2 is an outer shell portion, and in the present embodiment, the
次に、図において3は電線本体である。即ち、本実施例における電線1では、前記外殻部2内に電線本体3を装填しており、この電線本体3に電流を流すこととしている。
Next, 3 is an electric wire main body in the figure. That is, in the electric wire 1 in this embodiment, the electric wire
ここで、前記電線本体3について説明すると、本実施例において前記電線本体3は、リッツ線を用いており、これにより効率よく高周波の大電流を流すことを可能としている。
Here, the electric wire
即ち、周知のように、高周波電流を導体に流した場合には、この電流は導体の表面のみを流れる性質がある。そのために、太い導線を用いて電線とした場合でも大電流を効率よく流すことができない。また、細い電線を多数本束ねた場合でも全体の外周のみを絶縁している場合には太い導線1本と同様の構成になってしまい、効率よく高周波電流を流すことができない。 That is, as is well known, when a high-frequency current is passed through a conductor, this current has the property of flowing only on the surface of the conductor. For this reason, even when a thick conductive wire is used as an electric wire, a large current cannot be efficiently passed. Further, even when a large number of thin electric wires are bundled, if only the entire outer periphery is insulated, the configuration is the same as that of one thick conductive wire, and a high-frequency current cannot be efficiently passed.
それに対して、1本1本を絶縁した細い導線を多数本束ねたリッツ線を用いた場合には、リッツ線に電流を流した場合は、リッツ線を構成する各導線のすべてが電流を流すために、大電流を効率よく流すことが可能である。 On the other hand, when a litz wire in which a number of thin conducting wires that are insulated from each other are bundled is used, when a current is passed through the litz wire, all the conducting wires constituting the litz wire pass a current. Therefore, it is possible to flow a large current efficiently.
そのために、このリッツ線を電線本体3として用い、この電線本体3を前記外殻部2内に装填している本実施例の電線1では、高周波の大電流を効率よく流すことが可能となる。
For this purpose, the Litz wire is used as the electric wire
また、図に示す本実施例においては、前記外殻部2内にリッツ線で構成される電線本体3を2本装填しているために、より大電流の高周波を流すことが可能である。但し、必ずしも電線本体2を2本装填する必要は無く、1本のみでもよく、あるいは、3本以上にしてもよい。
Further, in the present embodiment shown in the figure, since two electric wire
なお、本実施例においては、前記リッツ線として、約5mm径程度でフレキシブルなものを用いており、これにより、電線本体3を容易に、所望する形状に変形可能としている。
In the present embodiment, a flexible wire having a diameter of about 5 mm is used as the litz wire, thereby making it possible to easily deform the
次に、図において4は冷却水である。即ち、本実施例の電線1では、前記外殻部2内に冷却水4を充填しており、これにより、前記電線本体3が燃えてしまうことを防止している。
Next, in the figure, 4 is cooling water. That is, in the electric wire 1 of the present embodiment, the
前述したように、塗装システムにおいて、ワークに塗布した塗料を乾燥させる工程で誘導加熱を用いる場合には、加熱コイルに大電流を流す必要があるため、加熱コイルとして細い電線を用いた場合には、燃えてしまうおそれがあった。 As described above, in the coating system, when induction heating is used in the process of drying the paint applied to the workpiece, it is necessary to flow a large current through the heating coil. There was a risk of burning.
しかし、本実施例の電線1では、電線本体3を装填した外殻部2内に冷却水4を充填しているために、電線本体3が高温になって燃えてしまうことを有効に防止することが可能である。
However, in the electric wire 1 of the present embodiment, since the cooling
なお、図示は省略するが、本実施例において、前記外殻部2の両端は、冷却水4の漏れを防止するために、壁等によって閉鎖してあり、一方、前記電線3は、外殻部2の外壁を貫通して外部に延出し、これにより、電線本体3に電流を流しつつ、電線本体3を冷却可能としている。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, in the present Example, both ends of the said
次に、このように構成される本実施例の電線1の作用について説明すると、本実施例の電線1では、約5mm径の細いリッツ線を電線本体3として用いるとともに、この電線本体3をシリコン製のフレキシブルなホースから成る外殻部2内に装填しているために、電線1の全体を所望する形状に加工することが可能であり、加熱対象となるワークの形状に合わせて容易に所望する形状の加熱コイルを形成することが可能である。
Next, the operation of the electric wire 1 of this embodiment configured as described above will be described. In the electric wire 1 of this embodiment, a thin litz wire having a diameter of about 5 mm is used as the electric wire
また、前記外殻部2内には、電線本体3の周囲を囲むようにして冷却水4が充填されているために、前記電線本体3に大電流を流した場合でも、電線本体3が高温になり燃えてしまう事態を防止することも可能であり、従って、塗装システムにおける誘導加熱のような、大電流を流した場合でも、燃えることが無い加熱コイルを得ることが可能である。
Further, since the
次に、このように構成される本実施例の電線を用いた加熱コイルの実施例について説明すると、図3及び図4は、本実施例の誘導加熱装置用の加熱コイルを説明するための図である。 Next, an embodiment of the heating coil using the electric wire of the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 3 and FIG. 4 are diagrams for explaining the heating coil for the induction heating apparatus of the present embodiment. It is.
そして、図において5が本実施例の加熱コイルであり、本実施例の加熱コイル5は、前述した電線1を、ワークの形状に合うように所定の形状に加工して、形成されている。 In the figure, reference numeral 5 denotes the heating coil of this embodiment, and the heating coil 5 of this embodiment is formed by processing the above-described electric wire 1 into a predetermined shape so as to match the shape of the workpiece.
即ち、図においてWがワークであり、本実施例において前記ワークWは、自動車用のホイールとしている。 That is, in the figure, W is a workpiece, and in this embodiment, the workpiece W is a wheel for an automobile.
そして、本実施例における前記加熱コイル5は、前述の電線1を1本用いて、この1本の電線1を、正面側とその近傍を開口とした円筒形状に加工することで構成されている。 And the said heating coil 5 in a present Example is comprised by processing this one electric wire 1 in the cylindrical shape which made the front side and its vicinity the opening using the above-mentioned one electric wire 1. FIG. .
即ち、本実施例における加熱コイル5は、前述の電線1を筒状に変形させて形成した側壁部6と、前記電線1をうずまき状にして形成した天井部を7とを有しており、側壁部6を形成している電線1の先端部と天井部7を形成している電線2の基端部を連続させ、側壁部6を形成している電線1の基端部と天井部7を形成している電線1の先端部を加熱コイル5の外側に延出させて接続部5a、5bとし、この接続部に電源を接続することとしている。
That is, the heating coil 5 in the present embodiment has a
また、前記側壁部6における正面側を形成する部分は上方に変形させており、これにより、側壁部6の正面側を開口部8とし、この開口部8を介して、側壁部6と天井部7で囲まれる空間内にワークWを装挿することを可能としている。
Moreover, the part which forms the front side in the said
そして、このように構成される本実施例の加熱コイル5を用いて塗料が噴射されたワークの加熱を行う場合には、前述のように、開口部8を介して、側壁部6と天井部7で囲まれる空間内にワークWを装挿し、その後に、前記接続部を介して加熱コイル5に電流を流す。
And when heating the workpiece | work in which the coating material was sprayed using the heating coil 5 of this Example comprised in this way, as mentioned above, the
そうすると、周知のように、加熱コイル5の内に磁界が発生し、この磁界の中に位置するワークWには渦電流が発生し、この渦電流とワークWの電気抵抗でワークWにジュール熱が発生してワークWを加熱することができる。 Then, as is well known, a magnetic field is generated in the heating coil 5, and an eddy current is generated in the workpiece W located in the magnetic field, and Joule heat is generated in the workpiece W by the eddy current and the electrical resistance of the workpiece W. Is generated and the workpiece W can be heated.
そしてこのとき、本実施例の加熱コイルでは、前述の電線1を用いて形成しているために、加熱対象となるワークWの形状に合わせて容易に所望する形状の加熱コイルを形成することが可能である。 At this time, since the heating coil of the present embodiment is formed using the above-described electric wire 1, it is possible to easily form a heating coil having a desired shape according to the shape of the workpiece W to be heated. Is possible.
また、電線1の内部には、リッツ線により構成されている電線本体の周囲を囲むようにして冷却水が充填されているため、大電流を加熱コイル5に流した場合でも、電線1の内部の電線本体3が高温になり燃えてしまう事態を防止することが可能である。
Moreover, since the inside of the electric wire 1 is filled with cooling water so as to surround the periphery of the electric wire main body constituted by the litz wire, the electric wire inside the electric wire 1 even when a large current is passed through the heating coil 5 It is possible to prevent the
このように、本実施例の電線及びこの電線を用いた本実施例の誘導加熱装置用の加熱コイルでは、ワークの形状に合わせて所望する形状に変形することが容易であるとともに、塗装システムにおける誘導加熱用に大電流の高周波を流した場合でも燃えることが無いという効果を得ることができる。 Thus, in the electric wire of the present embodiment and the heating coil for the induction heating apparatus of the present embodiment using this electric wire, it is easy to be deformed into a desired shape according to the shape of the workpiece, and in the coating system. Even when a high-current, high-frequency current is applied for induction heating, an effect of not burning can be obtained.
本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びこれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイルは、容易に変形可能であるとともに大電流を流した場合でも燃えることがないため、加熱対象となるワークの形状が均一でないとともに加熱のために大電流を流す必要のある誘導加熱装置に用いる加熱コイル及びそのための電線の全般に適用可能である。 The heating coil used in the induction heating device of the present invention and the heating coil used in the induction heating device using the same can be easily deformed and will not burn even when a large current is passed. The present invention can be applied to heating coils used in induction heating apparatuses and the electric wires therefor that are not uniform in shape and require a large current to flow for heating.
1 電線
2 外殻部
3 電線本体
4 冷却水
5 加熱コイル
6 加熱コイルの側壁部
7 加熱コイルの天井部
8 加熱コイルの側壁部の開口部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
フレキシブルなホースにより構成された外殻部(2)と、
該外殻部(2)の内部に装填された電線本体(3)と、
前記外殻部(2)の内部に充填された冷却材(4)と、を具備して構成されたことを特徴とする誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線。 An electric wire for a heating coil used in an induction heating device,
An outer shell (2) made of a flexible hose;
An electric wire body (3) loaded in the outer shell (2);
An electric wire for a heating coil used in an induction heating device, comprising: a coolant (4) filled in the outer shell (2).
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