JP2014038815A - Induction heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波焼入装置等の金属熱処理用の誘導加熱装置に関するものである。 The present invention relates to an induction heating apparatus for metal heat treatment such as an induction hardening apparatus.
鋼材を熱処理する方策の一つとして高周波焼入れが知られている。高周波焼入れは、短時間で焼入処理が可能であり、且つ、表面側だけを焼き入れ硬化させることができることから、機械部品の焼き入れに広く活用されている。 Induction hardening is known as one of the measures for heat-treating steel materials. Induction hardening is widely used for hardening of machine parts because it can be quenched in a short time and only the surface side can be hardened by hardening.
高周波焼入装置(誘導加熱装置)100は、図10の様に高周波発振器2(交流商用電源を含む)やコンデンサ3等からなる電源部5と、変成器6と、誘導加熱コイル8等によって構成されている。そしてこれらの間が導電部材10,11で配線され、電源部5で作られた高周波電流が、変成器6で変圧されて誘導加熱コイル8に供給される。
ここで高周波焼入装置100は、一般に誘導加熱コイル8に大電流を流す必要があり、各機器を接続する導電部材10,11は、相当の大きさの断面積が必要である。
そのため、例えば電源部5と変成器6とを繋ぐ導電部材10の一部に、ブスバーと称される中実かつ帯状の銅板が使用される場合がある。
そして単相であるならば、U側用のブスバーとV側用のブスバーが絶縁シートを挟んで重ねられ、その状態で各機器間に配線される。
As shown in FIG. 10, the induction hardening apparatus (induction heating apparatus) 100 includes a
Here, the
Therefore, for example, a solid and strip-shaped copper plate called a bus bar may be used for a part of the
And if it is a single phase, the bus bar for U side and the bus bar for V side are put on both sides of the insulating sheet, and in this state, the wires are wired between the devices.
図11は、コンデンサ3の周辺の配線を示すものである。
図11に示すコンデンサ3は、複数の内蔵コンデンサを一つのケース15に収納したものであり、一方の極性の端子20a,20b,20cが直線的に並べられ、これに対向して他方の極性の端子21a,21b,21cが直線的に並べられている。
そしてこれらの端子20,21がブスバー列101で変成器6の一次側コイル6aに接続されている。
FIG. 11 shows wiring around the
The
These terminals 20 and 21 are connected to the
ブスバー列101は、例えばA−A断面部位であるならば、図12、図13、図14に示すようにU側水平ブスバー22と、V側水平ブスバー23が絶縁シート102を挟んで重ねられたものである。
また図11のB部分は、図15、図16に示す様に、段状に折り曲げられたU側段状ブスバー30と、V側段状ブスバー31とが絶縁シート105を挟んで重ねられたものである。
For example, if the
Further, as shown in FIGS. 15 and 16, the portion B in FIG. 11 is obtained by overlapping a U-side stepped
U側水平ブスバー22及びV側水平ブスバー23で形成された水平引き部分32と、U側段状ブスバー10及びV側段状ブスバー11で形成された段部33との間は、ボルト35で締結されている。
The
また図11のC部分の様な縦姿勢部についても、図17に示す様に、縦姿勢のU側ブスバー37と、V側ブスバー38とが絶縁シート106を挟んで重ねられている。
Also, in the vertical posture portion such as the portion C in FIG. 11, as shown in FIG. 17, the vertical
ところで高周波焼入装置のブスバーによる配線部分が、何らかの理由で短絡する場合がある。
短絡原因の一つとして塵や埃が考えられる。
即ち焼き入れを行う際に、スラッジが発生するので、焼き入れを行う工場内は、塵や埃が比較的多い。また焼き入れの際に鋼材を急冷する必要があり、その際に発生する水蒸気によって塵や埃が飛散する機会も多い。
一方、ブスバーは金属面が露出しており、ブスバーに塵や埃が落下する場合がある。
またブスバーは、常時通電されているから帯電状態であり、工場内の塵や埃が引き寄せられることもある。
By the way, the wiring part by the bus bar of the induction hardening apparatus may be short-circuited for some reason.
Dust and dust can be considered as one of the causes of the short circuit.
That is, since sludge is generated when quenching, the factory where quenching is performed has a relatively large amount of dust. In addition, it is necessary to quench the steel material during quenching, and there are many occasions where dust and dust are scattered by water vapor generated at that time.
On the other hand, the metal surface of the bus bar is exposed, and dust or dust may fall on the bus bar.
Further, the bus bar is charged because it is always energized, and dust and dirt in the factory may be attracted.
前記した様にブスバーは、絶縁シートを挟んで重ねられるから、ブスバーの辺同士は、近接し、かつ電気的に極性が異なる。
即ち図17の様に、垂直姿勢のブスバー列を想定すると、U側ブスバー37の上辺37aと、V側ブスバー38の上辺38aは近接し、且つ当然に電気的極性が異なる。
そして空気中に舞う塵や埃36が図18(a)(b)・・・と次第にU側ブスバー37の上辺37aとV側ブスバー38の上辺38aの上に堆積してゆく。そして遂には、堆積物39が、絶縁シート106を乗り越えて連通し、U側ブスバー37とV側ブスバー38とが電気的に短絡する。
As described above, since the bus bars are stacked with the insulating sheet interposed therebetween, the sides of the bus bars are close to each other and are electrically different in polarity.
That is, as shown in FIG. 17, assuming a vertical bus bar array, the
Then, dust and
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、埃や塵による短絡を防止することができる誘導加熱装置を開発することを課題とするものである。 In view of the above, the present invention focuses on the above-described problems of the prior art and aims to develop an induction heating apparatus that can prevent short-circuiting due to dust or dust.
上記した課題を解決するための請求項1に記載の発明は、発振器と、変成器と、誘導加熱コイルと、これらの間を電気的に配線接続する導電部材を有し、導電部材の一部又は全部が金属板であり、当該金属板を平行に並べて両者の間に絶縁材を挟んだ状態で配線されている金属熱処理用の誘導加熱装置において、一つの金属板の辺と、前記金属板と平行に並べられる金属板の対応する辺があり、前記二つの辺を覆う覆い部材が設けられたことを特徴とする誘導加熱装置である。
The invention according to
本発明の誘導加熱装置は、短絡の可能性の高い二つの辺を覆い部材で覆ってしまうものである。
そのため塵等の堆積物が、辺の部位と接触せず、短絡が生じない。
The induction heating device of the present invention covers two sides with a high possibility of short-circuiting with a covering member.
Therefore, deposits such as dust do not come into contact with the side portions, and no short circuit occurs.
本発明の誘導加熱装置は、短絡が発生しにくく、故障が少ないという効果がある。 The induction heating device of the present invention has an effect that a short circuit hardly occurs and there are few failures.
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の高周波焼入装置(誘導加熱装置)1は、従来技術と同様に、高周波発振器2(交流商用電源を含む)やコンデンサ3等からなる電源部5と、変成器6と、誘導加熱コイル8等によって構成されている。そしてこれらの間が導電部材10,11で配線され、電源部5で作られた高周波電流が、変成器6で変圧されて誘導加熱コイル8に供給される。
Embodiments of the present invention will be further described below.
The induction hardening apparatus (induction heating apparatus) 1 of this embodiment includes a
また本実施形態の高周波焼入装置1においても、コンデンサ3の周辺がブスバー列50によって配線されている。
本実施形態の高周波焼入装置1が従来技術と異なる点は、ブスバー列50の構成である。
即ち本実施形態で採用するブスバー列50は、図2、図3の様に、U側水平ブスバー22の長辺と、V側水平ブスバー23の長辺の合わせ部分に覆い部材60が装着されている。
例えば、本実施形態の高周波焼入装置1では、図2のC部分の様な縦姿勢部に覆い部材60が設けられている。
本実施形態では、縦姿勢部については、上部側の辺にのみ覆い部材60が装着されている。
Also in the
The difference between the
That is, the
For example, in the
In the present embodiment, the covering
覆い部材60は、ゴム等の絶縁性と弾性を有する素材を利用して予め成形された長尺物である。
即ち覆い部材60は、断面形状が、「C」字状、又は「U」字状あるいはオメガ状(「Ω」)の様に、湾曲部64と開口端65とを有し、内部に空間61があり、一部に開口部62を有する形状である。湾曲部64の両端には、各々開口端65が設けられている。開口端65同士は、近接対向しており、その間隔は、U側水平ブスバー22、V側水平ブスバー23、絶縁シート102の厚みの合計よりも小さい。
覆い部材60は、湾曲部64が弾性を有しており、当該弾性は、開口部62を閉じる方向(矢印X方向)に作用する。
The covering
That is, the covering
In the
そのため覆い部材60は、弾性力に抗して開口部62を開き、U側水平ブスバー22の長辺と、V側水平ブスバー23の長辺の合わせ部分に装着されている。
従って覆い部材60の開口端65は、U側水平ブスバー22の平面部66と、V側水平ブスバー23の平面部67を押圧し、両平面部66,67に密着している。
また前記した様に、覆い部材60は、内部に空間61があるから、U側水平ブスバー22の長辺70と、V側水平ブスバー23の長辺71が覆い部材60で覆われる。
Therefore, the covering
Therefore, the opening
As described above, since the
即ちブスバー列は、一つの金属板たるU側水平ブスバー22と、これに重ねられる金属板たるV側水平ブスバー23を有し、両者の間に絶縁シート102が挟まれている。U側水平ブスバー22とV側水平ブスバー23の幅Wは、略同一であり、U側水平ブスバー22の長辺の面とこれに対応するV側水平ブスバー23の長辺の面は絶縁シート102を挟んで近接する。
そして本実施形態では、二つの辺を覆う覆い部材60があり、当該覆い部材60でU側水平ブスバー22の長辺とこれに対応するV側水平ブスバー23の長辺は、覆い部材60で覆われている。
より正確には、U側水平ブスバー22の長辺を構成する長方形の端面と、V側水平ブスバー23の長辺を構成する長方形の端面とが、覆い部材60で覆われている。
そのためU側水平ブスバー22の長辺及びV側水平ブスバー23の長辺には、埃等が堆積せず、U側水平ブスバー22とV側水平ブスバー23が短絡することはない。
That is, the bus bar row has a U-side
In this embodiment, there is a covering
More precisely, the rectangular end surface constituting the long side of the U-side
Therefore, dust or the like does not accumulate on the long side of the U-side
覆い部材の形状は、上記したものに限定されるものではなく、例えば図4、図5に示す覆い部材80の様な、段形状のものであってもよい。
即ち、覆い部材80は、U側水平ブスバー22の平面部66に接する平面部81と、V側水平ブスバー23の平面部67に接する平面部81と、両者を繋ぐ「凸」形部82を有している。
覆い部材80は、必ずしも弾性を有している必要はない。
覆い部材80の装着方法は、図5の様であり、U側水平ブスバー22とV側水平ブスバー23の上部側の端面に、上から被せることによる。
The shape of the covering member is not limited to the above, and may be a stepped shape such as the covering
That is, the covering
The covering
The covering
また、以上説明した覆い部材60,80は、いずれも中空形状であったが、図6,7に示す覆い部材83の様な中実構造であってもよい。
覆い部材83は、弾性を有する中実の長尺部材であり、一部に切れ目84が設けられている。そして当該切れ目84を開いてU側水平ブスバー22とV側水平ブスバー23の上部側の端面に装着されている。
Further, the covering
The covering
さらに、図8に示す覆い部材85の様に、粘土状の素材でU側水平ブスバー22とV側水平ブスバー23の上部側を覆うものであってもよい。
Furthermore, like the covering
以上は、縦姿勢部を例に説明し、上辺側にだけ覆い部材60(80,83,85)を設けた例を説明したが、もちろん上下の辺に覆い部材60(80,83,85)を設けてもよい。
また例えばA−A部位(図1)の様な水平姿勢部については、図9に示すように、双方の長辺に覆い部材60(80,83,85)を設けることが望ましい。
B部分(図1)の様な、段状に折り曲げられた部位についても、双方の長辺に覆い部材60(80,83,85)を設けることが推奨される。
In the above, the vertical posture portion has been described as an example, and the example in which the covering member 60 (80, 83, 85) is provided only on the upper side has been described. Of course, the covering member 60 (80, 83, 85) is provided on the upper and lower sides. May be provided.
For example, as shown in FIG. 9, it is desirable to provide covering members 60 (80, 83, 85) on both long sides of the horizontal posture portion such as the AA portion (FIG. 1).
It is recommended to provide covering members 60 (80, 83, 85) on both long sides of a portion bent in a step shape such as the B portion (FIG. 1).
以上説明した実施形態は、いずれもブスバーの短絡を防止することを目的として開発されたものであるが、副次的な効果として、騒音の発生を防止する効果が期待できる。
即ち誘導加熱装置は、通電時に、低周波音が発生する場合がある。本実施形態の様に、ブスバーの辺に覆い部材60,80,83,85を取り付けると、ブスバーの振動が抑制され、低周波音の逓減が期待できる。
Each of the embodiments described above has been developed for the purpose of preventing a short circuit of the bus bar, but an effect of preventing the generation of noise can be expected as a secondary effect.
That is, the induction heating device may generate low frequency sound when energized. If the
1,100 高周波焼入装置(誘導加熱装置)
2 高周波発振器
6 変成器
8 誘導加熱コイル
10,11 導電部材
60,80,83,85 覆い部材
1,100 Induction hardening device (induction heating device)
2 High-
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