JP2510652B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、インダクタによるトランスバース磁束に
よつて鋼板を加熱するための、トランスバース磁束を利
用した鋼板の誘導加熱装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図及び第６図は例えば明電舎時報1986,No.5の４
〜９ページに示された従来の鋼板の加熱装置を説明する
ためのものである。

第５図は被加熱材である鋼板（２）に対し鉄心（1a）
及びコイル（1b）で構成したインダクタ（１）を上・下
に配置した従来の誘導加熱装置の構成図である。

図から明らかなように矢印方向に搬送される鋼板
（２）の全巾を横切るようにインダクタ（１）により発
生させた交番磁束によつて鋼板（２）内に誘導電流が発
生し鋼板を誘導加熱するものである。

第６図は被加熱材である鋼板（２）を搬送させ、イン
ダクタ（１）の加熱によるインダクタ出側部での鋼板板
巾方向の温度分布を測定した加熱温度分布図である。通
常誘導電流はコイルの直下に集中して流れているが、第
６図（ｂ）に示すようにこの鋼板中央を流れる電流は板
巾端に近づくに従つて左右に分かれ、板巾端において集
中した後鋼板中央に戻る通路を通る。よつてこの分岐点
で電流密度が小さくなり第６図（ａ）に示すように中央
に比較し温度が低く、また板巾端では逆に電流が集中し
て温度が高くなる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のトランスバース磁束を利用した鋼板の誘導加熱
装置は、板巾方向に均一な温度分布が得られないという
課題があつた。

この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、鋼板の巾にかかわらず、巾方向に一定の温度
差以内で加熱できる鋼板の誘導加熱装置を得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る誘導加熱装置は、搬送される板材との
対向面に上記板材の板巾方向に延在する１個の第１のス
ロットを有する第１の鉄心と、上記第１のスロットを通
り上記第１の鉄心の長手方向に巻回される第１の巻線と
を有する第１のインダクタ、 上記板材の板巾方向の一方の端部に上記板材との対向面
に上記板材の板巾方向に延在する第２のスロットを有
し、上記第１のインダクタに隣接し則ち上記第１のイン
ダクタの近傍、かつ、上記板材の板巾方向の一方の端部
からはみ出すように設けられる第２の鉄心と、上記板材
の板巾方向の他方の端部に上記板材との対向面に上記板
材の板巾方向に延在する第３のスロットを有し、上記第
１のインダクタの近傍、かつ、上記板材の板巾方向の他
方の端部からはみ出すように設けられる第３の鉄心と、
上記第２、３のスロットを通り上記第２、３の鉄心の長
手方向に巻回される第２、第３の巻線とを有し、上記板
材の板巾方向に移動可能に設けられた第２のインダクタ
を備えたものである。

〔作用〕

この発明における誘導加熱装置は、板巾方向に加熱す
るが板巾方向の端部で昇温量が少ない特性を持つ第１の
インダクタで板材を加熱するとともに、板巾方向の両端
部を加熱する第２のインダクタを板巾の異なる板材に対
し適正な位置に移動させ板材を加熱する。

また、一般に搬送される板材の振れを小さくするため
に、板材は上下左右に設けられたガイドローラにより案
内されるが、特に左右の振れは完全に防止することは困
難である。そして、第２のインダクタの各鉄心は板材の
板巾方向の各端部からはみ出すように各々設けられてい
るので、効率よく板材の板巾方向の端部を加熱すること
ができるとともに、板材に振れが生じたときにも、板材
に誘導される誘導電流はほとんど変化することがない。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図〜第４図を参照し
て説明する。第１図は鋼板に対する各種インダクタ配置
を示したもので、１つのスロットを有する第１のインダ
クタ（11）は、Ｃ形の鉄心（11a）と、この鉄心（11a）
の鋼板（２）と平行な部分に巻回されたコイル（11b）
からなつている。

また、第１のインダクタ（11）はスロツトの方向が矢
印（Ａ）と直角をなしており、また、鋼板（２）の巾よ
り長くなつている。図には図示していないが、鋼板
（２）の下部に相対して、同種のインダクタ（11）を互
いに対向して配置すれば、加熱効率が増大する。

第２のインダクタ（21）はスロツトの方向が矢印
（Ａ）と直角であり、１つのスロツトを有するＣ形の鉄
心（21a）と、この鉄心（21a）の鋼板（２）と平行な部
分に巻回されたコイル（21b）とからなつていて、鋼板
のエツジ部に対をなして配置されている。図示していな
いが、鋼板（２）の下部に相対して同種のインダクタ
（21）を互いに対向して配置すれば加熱効率が増大す
る。

コイル（11b）に加熱電源（９）で電圧を印加し、コ
イル（21b）に加熱電源（４）で電圧を印加し、コイル
（11b），（21b）に電流を流して磁束を発生し、鋼板
（２）に垂直に磁束を貫通させる。図示していないが、
第２のインダクタからなるインダクタ（21）は移動機構
により、それぞれ鋼板（２）の搬送方向矢印（Ａ）に対
して直角方向に位置を変えることができ、鋼板（２）の
板巾が変わつた時に、エツジ部の最適な加熱ができる位
置に移動する。

この実施例では、各インダクタ（11），（21）はそれ
ぞれ１個しか図示していないが、容量によつて複数個使
用する場合はあり得る。

また、鋼板の送り方向は、第１のインダクタ通過後第
２のインダクタとなつているが、インダクタの配置順は
どうでも良く、昇温パターンの合成結果が鋼板巾方向に
均一になれば良い。

次に、誘導加熱作用について説明する。

第１のインダクタ（11）による昇温パターンは第２図に
示すように、被加熱鋼板の巾方向を中心として、左右対
策に両端エツジ部で温度が低下する特性がある。昇温高
さは電源（３）の印加電力で変化する。第３図は第２の
１対からなるインダクタ（21）の昇温パターンを示す、
昇温高さは電源（４）の印加電圧で変化する。

第４図は第１と第２のインダクタを通過昇温させた後
の鋼板巾方向の断面の昇温パターンで板巾方向に均一な
加熱分布が得られたことがわかる。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、第１および第２のイ
ンダクタを所望の位置に組合わせることにより、板巾の
異なる板材に対しても板巾方向に温度分布が一定の温度
差以内で均一に加熱することができる。

さらに、第２のインダクタの各鉄心は板材の板巾方向
の各端部からはみ出すように各々設けられているので、
搬送される板材が搬送方向に振れたときにも、板巾方向
に温度分布が一定の温度差以内で均一に加熱することが
できる。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第４図はこの発明の一実施例を説明するための
もので、第１図はインダクタの配置を示す概略斜視図、
第２図〜第４図はそれぞれインダクタの昇温パターンを
示す線図、第５図，第６図は従来の誘導加熱装置を説明
するためのもので、第５図はインダクタの配置を示す斜
視図、第６図は温度分布を示す線図である。 図中、（２）…板材、（11）…第１のインダクタ、（11
a）…第１の鉄心、（11b）…第１のコイル、（21）…第
２のインダクタ、（21a）…第２の鉄心、（21b）…第２
のコイル、（21c）…第３の鉄心、（21d）…第３のコイ
ルである。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送される板材との対向面に上記板材の板
   巾方向に延在する１個の第１のスロットを有する第１の
   鉄心と、上記第１のスロットを通り上記第１の鉄心の長
   手方向に巻回される第１の巻線とを有する第１のインダ
   クタ、 上記板材の板巾方向の一方の端部に上記板材との対向面
   に上記板材の板巾方向に延在する第２のスロットを有
   し、上記第１のインダクタの近傍、かつ、上記板材の板
   巾方向の一方の端部からはみ出すように設けられる第２
   の鉄心と、上記板材の板巾方向の他方の端部に上記板材
   との対向面に上記板材の板巾方向に延在する第３のスロ
   ットを有し、上記第１のインダクタの近傍、かつ、上記
   板材の板巾方向の他方の端部からはみ出すように設けら
   れる第３の鉄心と、上記第２、３のスロットを通り上記
   第２、３の鉄心の長手方向に巻回される第２、第３の巻
   線とを有し、上記板材の板巾方向に移動可能に設けられ
   た第２のインダクタ を備えたことを特徴とする誘導加熱装置。