JP2618300B2 - 通電加熱装置 - Google Patents
通電加熱装置Info
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- Y02P10/25—Process efficiency
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- Coating With Molten Metal (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大量生産される導電性
を有する被加熱帯材を連続的に高速送給しつつ、通電加
熱する通電加熱装置、たとえば鋼材の亜鉛メッキのため
の予熱処理として加熱する通電加熱装置に関する。
を有する被加熱帯材を連続的に高速送給しつつ、通電加
熱する通電加熱装置、たとえば鋼材の亜鉛メッキのため
の予熱処理として加熱する通電加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】導電性を有する被加熱材、たとえば鋼材
を、予熱、焼きなまし、焼き入れ等の各種目的のために
連続的に高速送給しつつ被加熱材に交流を通電し、通電
加熱によって被加熱材を加熱する装置が知られている。
を、予熱、焼きなまし、焼き入れ等の各種目的のために
連続的に高速送給しつつ被加熱材に交流を通電し、通電
加熱によって被加熱材を加熱する装置が知られている。
【０００３】このような加熱装置として、被加熱材の送
り通路において所定の間隔を隔てて被加熱材を挟む導電
性のロール電極が２組設けられ、２組のロール電極の間
において被加熱材の周囲に環状トランスを配置したもの
が知られている。この装置においては、環状トランスの
環内が被加熱材の送り通路となるように形成され、環状
トランスに電源から一次電圧が印加されることにより被
加熱材に２次電圧が誘起されて被加熱材が通電加熱され
るものである。
り通路において所定の間隔を隔てて被加熱材を挟む導電
性のロール電極が２組設けられ、２組のロール電極の間
において被加熱材の周囲に環状トランスを配置したもの
が知られている。この装置においては、環状トランスの
環内が被加熱材の送り通路となるように形成され、環状
トランスに電源から一次電圧が印加されることにより被
加熱材に２次電圧が誘起されて被加熱材が通電加熱され
るものである。
【０００４】このような通電加熱装置においては、被加
熱材のインピーダンスおよび断面積に応じて環状トラン
スに供給する交流の周波数を変化させることが知られて
いる。たとえば被加熱材が低インピーダンスの材質の場
合または断面積が大きい場合には周波数を低く設定し、
被加熱材が高インピーダンスの材質の場合または断面積
が小さい場合には周波数を高く設定することによって、
被加熱材における電流密度を均一化し、被加熱材の断面
における均一加熱を図るようにしている。
熱材のインピーダンスおよび断面積に応じて環状トラン
スに供給する交流の周波数を変化させることが知られて
いる。たとえば被加熱材が低インピーダンスの材質の場
合または断面積が大きい場合には周波数を低く設定し、
被加熱材が高インピーダンスの材質の場合または断面積
が小さい場合には周波数を高く設定することによって、
被加熱材における電流密度を均一化し、被加熱材の断面
における均一加熱を図るようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、被加熱材が高
インピーダンスの材質の場合でも、透磁率の大きい材
質、たとえば炭素鋼、低合金鋼等の場合には、インダク
タンス分が大きくなるため、周波数が高いと被加熱材の
断面における加熱にばらつきが生じる。また、同一の断
面積の被加熱材においても板厚が大きい場合には、周波
数が高いと断面における加熱にばらつきが生じる。
インピーダンスの材質の場合でも、透磁率の大きい材
質、たとえば炭素鋼、低合金鋼等の場合には、インダク
タンス分が大きくなるため、周波数が高いと被加熱材の
断面における加熱にばらつきが生じる。また、同一の断
面積の被加熱材においても板厚が大きい場合には、周波
数が高いと断面における加熱にばらつきが生じる。
【０００６】本発明は、上記のような問題点を解消し、
被加熱材、特に長尺の帯材の断面における均一加熱を可
能にする通電加熱装置を提供することを目的とする。
被加熱材、特に長尺の帯材の断面における均一加熱を可
能にする通電加熱装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の通電加熱装置
は、連続送給される被加熱帯材を、被加熱帯材の送り通
路の入り側に配置されたロール電極に接触させるととも
に、被加熱帯材の出側に設けられたロール電極または金
属浴に接触させ、さらに入り側のロール電極と出側のロ
ール電極または金属浴との間に導電部材を接続すること
により、通電加熱するものであり、入り側のロール電極
と出側のロール電極または金属浴との間に環状トランス
が配置され、環状トランスの環内が被加熱帯材の通路と
なっている。
は、連続送給される被加熱帯材を、被加熱帯材の送り通
路の入り側に配置されたロール電極に接触させるととも
に、被加熱帯材の出側に設けられたロール電極または金
属浴に接触させ、さらに入り側のロール電極と出側のロ
ール電極または金属浴との間に導電部材を接続すること
により、通電加熱するものであり、入り側のロール電極
と出側のロール電極または金属浴との間に環状トランス
が配置され、環状トランスの環内が被加熱帯材の通路と
なっている。
【０００８】環状トランスに供給される交流の周波数ｆ
〔Ｈｚ〕を設定する周波数設定手段は、周波数ｆ〔Ｈ
ｚ〕を、前記被加熱帯材の材質に応じて定められる第１
の定数Ｋ１〔Ｈｚ〕、第２の定数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕お
よび前記被加熱帯材の板厚ｗ〔ｍｍ〕に対して、ｆ≦Ｋ
１＋Ｋ２／ｗを満たすように設定する。
〔Ｈｚ〕を設定する周波数設定手段は、周波数ｆ〔Ｈ
ｚ〕を、前記被加熱帯材の材質に応じて定められる第１
の定数Ｋ１〔Ｈｚ〕、第２の定数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕お
よび前記被加熱帯材の板厚ｗ〔ｍｍ〕に対して、ｆ≦Ｋ
１＋Ｋ２／ｗを満たすように設定する。
【０００９】
【作用】本発明によれば、環状トランスに電圧が印加さ
れることにより、被加熱帯材に２次電圧が誘起され、被
加熱帯材が通電加熱される。環状トランスに供給される
交流の周波数ｆ〔Ｈｚ〕は、被加熱帯材の材質、特に透
磁率及び導電率を考慮して定められる第１の定数Ｋ１
〔Ｈｚ〕、第２の定数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕および前記被
加熱帯材の板厚ｗ〔ｍｍ〕に応じて設定されるから、被
加熱帯材が透磁率の大きい材質の場合、導電率の小さい
材質の場合または板厚の厚い材料の場合には周波数を低
く設定して断面における加熱のばらつきをなくすことが
できる。
れることにより、被加熱帯材に２次電圧が誘起され、被
加熱帯材が通電加熱される。環状トランスに供給される
交流の周波数ｆ〔Ｈｚ〕は、被加熱帯材の材質、特に透
磁率及び導電率を考慮して定められる第１の定数Ｋ１
〔Ｈｚ〕、第２の定数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕および前記被
加熱帯材の板厚ｗ〔ｍｍ〕に応じて設定されるから、被
加熱帯材が透磁率の大きい材質の場合、導電率の小さい
材質の場合または板厚の厚い材料の場合には周波数を低
く設定して断面における加熱のばらつきをなくすことが
できる。
【００１０】
【実施例】図２は本発明の通電加熱装置の機構の一実施
例を示す図である。被加熱帯材Ｗの送り通路Ｌの入り側
には、ゴム材等がライニングされた補助ロールＲ１と導
電性のロール電極Ｒ２とが、被加熱帯材Ｗを挟んで対向
して配置されている。出側にも同様に補助ロールＲ３と
ロール電極Ｒ４が対向して設けられている。被加熱帯材
Ｗは、たとえば鋼板などの導電性を有する金属板であ
る。上記のように補助ロールＲ１、Ｒ３を用いることに
より、被加熱帯材Ｗはロール電極Ｒ２およびＲ４の所定
範囲の周面と接触し、面接触となるので、スパークを発
生させない許容電流値が大きい。ロール電極Ｒ２および
Ｒ４の間には慴動子Ｓ１、Ｓ２を介して導電部材１４が
接続されている。
例を示す図である。被加熱帯材Ｗの送り通路Ｌの入り側
には、ゴム材等がライニングされた補助ロールＲ１と導
電性のロール電極Ｒ２とが、被加熱帯材Ｗを挟んで対向
して配置されている。出側にも同様に補助ロールＲ３と
ロール電極Ｒ４が対向して設けられている。被加熱帯材
Ｗは、たとえば鋼板などの導電性を有する金属板であ
る。上記のように補助ロールＲ１、Ｒ３を用いることに
より、被加熱帯材Ｗはロール電極Ｒ２およびＲ４の所定
範囲の周面と接触し、面接触となるので、スパークを発
生させない許容電流値が大きい。ロール電極Ｒ２および
Ｒ４の間には慴動子Ｓ１、Ｓ２を介して導電部材１４が
接続されている。
【００１１】送り通路の入り側にはチョークＣＨを設
け、加熱ゾーンから入り側に電圧が漏れないようにして
いる。さらに、チョークＣＨの直前には接地ロールＲ０
１、Ｒ０２が設けられ、入り側を接地して安全を保って
いる。
け、加熱ゾーンから入り側に電圧が漏れないようにして
いる。さらに、チョークＣＨの直前には接地ロールＲ０
１、Ｒ０２が設けられ、入り側を接地して安全を保って
いる。
【００１２】ロール電極Ｒ２、Ｒ４および補助ロールＲ
１、Ｒ３は、被加熱帯材Ｗの巾以上の軸方向長さを有
し、それぞれの周面が送り通路Ｌを挟んで被加熱帯材Ｗ
がそれぞれの周面と接触しつつ通過可能な所定間隙を隔
てて相対向させて配置されている。
１、Ｒ３は、被加熱帯材Ｗの巾以上の軸方向長さを有
し、それぞれの周面が送り通路Ｌを挟んで被加熱帯材Ｗ
がそれぞれの周面と接触しつつ通過可能な所定間隙を隔
てて相対向させて配置されている。
【００１３】導電部材１４は、所定の巾、厚みを有する
銅材等の良導電材により形成されている。導電部材１４
は、環状トランスに近接して環状トランスの両側に配置
されている。慴動子Ｓ１、Ｓ２は導電部材１４の両端に
それぞれ接続されるとともに、ロール電極Ｒ２およびロ
ール電極Ｒ４それぞれを構成するロールの回転軸に設け
た受電部と慴動接触可能にされている。
銅材等の良導電材により形成されている。導電部材１４
は、環状トランスに近接して環状トランスの両側に配置
されている。慴動子Ｓ１、Ｓ２は導電部材１４の両端に
それぞれ接続されるとともに、ロール電極Ｒ２およびロ
ール電極Ｒ４それぞれを構成するロールの回転軸に設け
た受電部と慴動接触可能にされている。
【００１４】なお、図示しないが、金属ロール、セラミ
ックコーティングロール、セラミックロール等のサポー
トロールを被加熱帯材Ｗの送り通路に設けてもよい。
ックコーティングロール、セラミックロール等のサポー
トロールを被加熱帯材Ｗの送り通路に設けてもよい。
【００１５】この装置においては、被加熱帯材Ｗへの通
電手段として環状トランス２０が設けられている。環状
トランス２０は、たとえば磁路として好適な性質を有す
る珪素鋼板を図４に示すようにロ字状部材２２として形
成して積層し、所定の長さとした鉄心と、環の内外周に
かけて巻き回した一次コイル２４とから構成され、環内
が被加熱帯材Ｗの送り通路Ｌを形成している。すなわ
ち、環内断面空間の大きさは移動中の被加熱帯材Ｗが巾
方向に移動、すなわち横揺れする距離、上下方向のうね
り、たとえば薄鋼板の場合に生じる板の波やバタツキ等
およびカテナリによる被加熱帯材Ｗのたわみ等を考慮し
て、非接触状態で通過可能に設定される。
電手段として環状トランス２０が設けられている。環状
トランス２０は、たとえば磁路として好適な性質を有す
る珪素鋼板を図４に示すようにロ字状部材２２として形
成して積層し、所定の長さとした鉄心と、環の内外周に
かけて巻き回した一次コイル２４とから構成され、環内
が被加熱帯材Ｗの送り通路Ｌを形成している。すなわ
ち、環内断面空間の大きさは移動中の被加熱帯材Ｗが巾
方向に移動、すなわち横揺れする距離、上下方向のうね
り、たとえば薄鋼板の場合に生じる板の波やバタツキ等
およびカテナリによる被加熱帯材Ｗのたわみ等を考慮し
て、非接触状態で通過可能に設定される。
【００１６】なお、環状トランス２０は図５に示すよう
な構成のものでもよい。即ち、鉄心２２の環内空間をや
や大としたうえ、当該環内に被加熱帯材Ｗの送り通路Ｌ
を囲む如く、かつ鉄心２２と同心の環状を呈する防護隔
壁２６を設ける。当該防護隔壁２６は１層ないし図示の
如く２層である。１層とした場合の防護隔壁２６は非磁
性体、例えばステンレススチール等の金属材が用いら
れ、被加熱帯材Ｗがトランス２０内通過に際する揺れ、
あるいは破断等の事故時の撥ねで一次コイル２４に接触
して破損するのを防止する。２層とした場合の防護隔壁
２６は上記非磁性体の金属材を内側層２６ａに、断熱
材、例えば断熱ファイバー等を外側層２６ｂにしてあ
り、トランス破損防止とともに、被加熱帯材Ｗからの放
射熱による一次コイル２４の焼損を防止する。また、被
加熱帯材Ｗが一次コイル２４を破損する恐れのない場合
には、断熱材のみで１層を形成して一次コイル２４の焼
損防止をするようにしてもよい。なお、一次コイル２４
を管材とし、管内に当該一次コイル２４冷却用の冷却水
を通水する構成としてもよい。
な構成のものでもよい。即ち、鉄心２２の環内空間をや
や大としたうえ、当該環内に被加熱帯材Ｗの送り通路Ｌ
を囲む如く、かつ鉄心２２と同心の環状を呈する防護隔
壁２６を設ける。当該防護隔壁２６は１層ないし図示の
如く２層である。１層とした場合の防護隔壁２６は非磁
性体、例えばステンレススチール等の金属材が用いら
れ、被加熱帯材Ｗがトランス２０内通過に際する揺れ、
あるいは破断等の事故時の撥ねで一次コイル２４に接触
して破損するのを防止する。２層とした場合の防護隔壁
２６は上記非磁性体の金属材を内側層２６ａに、断熱
材、例えば断熱ファイバー等を外側層２６ｂにしてあ
り、トランス破損防止とともに、被加熱帯材Ｗからの放
射熱による一次コイル２４の焼損を防止する。また、被
加熱帯材Ｗが一次コイル２４を破損する恐れのない場合
には、断熱材のみで１層を形成して一次コイル２４の焼
損防止をするようにしてもよい。なお、一次コイル２４
を管材とし、管内に当該一次コイル２４冷却用の冷却水
を通水する構成としてもよい。
【００１７】図１は図２の装置の環状トランス２０に電
圧を供給する回路を示す図である。３相交流電源４０か
ら供給された３相交流は周波数相数変換器４２において
単相交流に変換されるとともに、所定の周波数に変換さ
れる。周波数相数変換器４２で得られた所定の周波数ｆ
〔Ｈｚ〕の単相交流は環状トランス２０の一次巻線２４
に送られる。なお、タップ切換器を設けて環状トランス
２０の一次巻線２４の巻数を変えるようにしてもよい。
圧を供給する回路を示す図である。３相交流電源４０か
ら供給された３相交流は周波数相数変換器４２において
単相交流に変換されるとともに、所定の周波数に変換さ
れる。周波数相数変換器４２で得られた所定の周波数ｆ
〔Ｈｚ〕の単相交流は環状トランス２０の一次巻線２４
に送られる。なお、タップ切換器を設けて環状トランス
２０の一次巻線２４の巻数を変えるようにしてもよい。
【００１８】周波数変換制御部４４は周波数ｆ〔Ｈｚ〕
を設定し、周波数の設定信号を周波数相数変換器４２へ
出力する。周波数ｆ〔Ｈｚ〕の設定は、被加熱帯材Ｗの
材質に応じて定められる第１の定数Ｋ１〔Ｈｚ〕、第２
の定数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕および被加熱帯材Ｗの板厚ｗ
〔ｍｍ〕に対して、式ｆ≦Ｋ１＋Ｋ２／ｗを満たすよう
に行われる。
を設定し、周波数の設定信号を周波数相数変換器４２へ
出力する。周波数ｆ〔Ｈｚ〕の設定は、被加熱帯材Ｗの
材質に応じて定められる第１の定数Ｋ１〔Ｈｚ〕、第２
の定数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕および被加熱帯材Ｗの板厚ｗ
〔ｍｍ〕に対して、式ｆ≦Ｋ１＋Ｋ２／ｗを満たすよう
に行われる。
【００１９】ここで、第１の定数Ｋ１〔Ｈｚ〕および第
２の定数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕は、材質に応じてたとえば
次のように定められる。 鉄および鉄合金（強磁性体） Ｋ１＝１５〔Ｈｚ〕、Ｋ２＝６０〔ｍｍ・Ｈｚ〕 アルミニウムおよびアルミニウム合金 Ｋ１＝１０〔Ｈｚ〕、Ｋ２＝２〔ｍｍ・Ｈｚ〕 ニッケル合金（常磁性体、ステンレス材） Ｋ１＝３０〔Ｈｚ〕、Ｋ２＝３０〔ｍｍ・Ｈｚ〕 銅および銅合金（強磁性体） Ｋ１＝１０〔Ｈｚ〕、Ｋ２＝２〔ｍｍ・Ｈｚ〕
２の定数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕は、材質に応じてたとえば
次のように定められる。 鉄および鉄合金（強磁性体） Ｋ１＝１５〔Ｈｚ〕、Ｋ２＝６０〔ｍｍ・Ｈｚ〕 アルミニウムおよびアルミニウム合金 Ｋ１＝１０〔Ｈｚ〕、Ｋ２＝２〔ｍｍ・Ｈｚ〕 ニッケル合金（常磁性体、ステンレス材） Ｋ１＝３０〔Ｈｚ〕、Ｋ２＝３０〔ｍｍ・Ｈｚ〕 銅および銅合金（強磁性体） Ｋ１＝１０〔Ｈｚ〕、Ｋ２＝２〔ｍｍ・Ｈｚ〕
【００２０】これらの定数Ｋ１〔Ｈｚ〕およびＫ２〔ｍ
ｍ・Ｈｚ〕は、被加熱帯材の導電率σや透磁率μに応じ
て定められている。したがって、たとえば導電率σが小
さく透磁率μの大きい被加熱帯材の場合にはＫ１〔Ｈ
ｚ〕が小さく設定され、周波数が低く設定される。これ
により材質に基づく加熱の不均一を防ぐことができ、断
面の均一加熱を行うことができる。また、上記式中のＫ
２／ｗの項により、板厚に応じて周波数が変化され、板
厚が大きくなると周波数が低く設定され、同様に断面の
均一加熱を行うことができる。
ｍ・Ｈｚ〕は、被加熱帯材の導電率σや透磁率μに応じ
て定められている。したがって、たとえば導電率σが小
さく透磁率μの大きい被加熱帯材の場合にはＫ１〔Ｈ
ｚ〕が小さく設定され、周波数が低く設定される。これ
により材質に基づく加熱の不均一を防ぐことができ、断
面の均一加熱を行うことができる。また、上記式中のＫ
２／ｗの項により、板厚に応じて周波数が変化され、板
厚が大きくなると周波数が低く設定され、同様に断面の
均一加熱を行うことができる。
【００２１】上記の材料のうち、たとえばニッケル合金
の場合にはインピーダンスのうち、抵抗分が大きいた
め、周波数を高くしても断面における温度偏差が発生し
にくいため、定数Ｋ１〔Ｈｚ〕およびＫ２〔ｍｍ・Ｈ
ｚ〕を大きな値に設定している。逆に、アルミニウムお
よびアルミニウム合金または銅および銅合金の場合に
は、インピーダンスのうち、インダクタンス分が大きい
ため、周波数を高くすると温度偏差が発生する。このた
めこれらの材料については定数Ｋ１〔Ｈｚ〕およびＫ２
〔ｍｍ・Ｈｚ〕を小さな値に設定している。
の場合にはインピーダンスのうち、抵抗分が大きいた
め、周波数を高くしても断面における温度偏差が発生し
にくいため、定数Ｋ１〔Ｈｚ〕およびＫ２〔ｍｍ・Ｈ
ｚ〕を大きな値に設定している。逆に、アルミニウムお
よびアルミニウム合金または銅および銅合金の場合に
は、インピーダンスのうち、インダクタンス分が大きい
ため、周波数を高くすると温度偏差が発生する。このた
めこれらの材料については定数Ｋ１〔Ｈｚ〕およびＫ２
〔ｍｍ・Ｈｚ〕を小さな値に設定している。
【００２２】このように、被加熱帯材の透磁率、導電
率、板厚等に応じて環状トランス２０に供給する周波数
を設定するから、被加熱帯材の断面における均一加熱を
行うことができる。
率、板厚等に応じて環状トランス２０に供給する周波数
を設定するから、被加熱帯材の断面における均一加熱を
行うことができる。
【００２３】３相交流電源４０から供給された交流は、
周波数相数変換器４２によって上記のように所定の周波
数の単相交流に変換され、環状トランス２０の一次巻線
２４に供給される。環状トランス２０の一次巻線２４に
所定の電圧が印加されると、トランスの２次側に相当す
る被加熱帯材Ｗに２次電圧が誘起され、被加熱帯材Ｗが
通電加熱される。なお、３相交流電源４０は、パワーコ
ントロールスイッチを有する電源としてもよい。
周波数相数変換器４２によって上記のように所定の周波
数の単相交流に変換され、環状トランス２０の一次巻線
２４に供給される。環状トランス２０の一次巻線２４に
所定の電圧が印加されると、トランスの２次側に相当す
る被加熱帯材Ｗに２次電圧が誘起され、被加熱帯材Ｗが
通電加熱される。なお、３相交流電源４０は、パワーコ
ントロールスイッチを有する電源としてもよい。
【００２４】図２において、環状トランス２０へ給電さ
れると、被加熱帯材Ｗに２次電圧が誘起され、被加熱帯
材Ｗに発生した２次電流は慴動子Ｓ１およびＳ２を介し
て接続される導電部材１４を帰線として流れることにな
る。この場合、導電部材１４の抵抗は、被加熱帯材Ｗの
抵抗に比べ著しく小さくなるように設定されるため、電
流はほとんどが被加熱帯材Ｗの加熱のために消費され、
導電部材１４における損失は少ない。したがって、効率
的に被加熱帯材Ｗを通電加熱するとともに、被加熱帯材
Ｗに発生した電圧はほとんど被加熱帯材Ｗの内部で消費
されてしまい、通電ロールＲ２、Ｒ４および導電部材１
４にかかる電圧は非常に低く、加熱装置の周囲に配置さ
れた機器の損傷を防止するとともに、作業者の安全を保
つことができる。
れると、被加熱帯材Ｗに２次電圧が誘起され、被加熱帯
材Ｗに発生した２次電流は慴動子Ｓ１およびＳ２を介し
て接続される導電部材１４を帰線として流れることにな
る。この場合、導電部材１４の抵抗は、被加熱帯材Ｗの
抵抗に比べ著しく小さくなるように設定されるため、電
流はほとんどが被加熱帯材Ｗの加熱のために消費され、
導電部材１４における損失は少ない。したがって、効率
的に被加熱帯材Ｗを通電加熱するとともに、被加熱帯材
Ｗに発生した電圧はほとんど被加熱帯材Ｗの内部で消費
されてしまい、通電ロールＲ２、Ｒ４および導電部材１
４にかかる電圧は非常に低く、加熱装置の周囲に配置さ
れた機器の損傷を防止するとともに、作業者の安全を保
つことができる。
【００２５】また、この装置においては環状トランス２
０の上下両側に導電部材１４が配置されているから、導
電部材１４とトランス２０との磁気結合が良く、インダ
クタンスを小さくすることができる。したがって、力率
が良いため、加熱の効率が高い。
０の上下両側に導電部材１４が配置されているから、導
電部材１４とトランス２０との磁気結合が良く、インダ
クタンスを小さくすることができる。したがって、力率
が良いため、加熱の効率が高い。
【００２６】本装置によれば、被加熱帯材の材質や断面
積が変化しても被加熱帯材の巾方向の温度偏差を１０℃
以内とする均一加熱を行うことができる。本装置によっ
て板厚２ｍｍの鋼材を常温から７５０℃まで周波数４０
Ｈｚ、電流４５ｋＡで加熱したところ、板巾方向の温度
偏差が最大８℃で、均一な加熱ができた。
積が変化しても被加熱帯材の巾方向の温度偏差を１０℃
以内とする均一加熱を行うことができる。本装置によっ
て板厚２ｍｍの鋼材を常温から７５０℃まで周波数４０
Ｈｚ、電流４５ｋＡで加熱したところ、板巾方向の温度
偏差が最大８℃で、均一な加熱ができた。
【００２７】図３は本発明の通電加熱装置の機構の他の
実施例を示す図である。この装置においては、図２の装
置のロール電極Ｒ４に代えて金属浴３０が設けられてい
る。金属浴３０は、浴漕３１に溶融金属３２を満たして
構成され、導電部材１４の端部が溶融金属３２内に浸さ
れている。通電加熱されて送られる被加熱帯材Ｗは、方
向転換ロールＲ５によって方向を変えられ、溶融金属３
２内に浸され、方向転換ロールＲ６によって方向を転換
されて排出される。また、導電部材１４は、ロール電極
Ｒ１、Ｒ２の直後で上側部分１４ａ、下側部分１４ｂに
分かれ、方向転換ロールＲ５の直前で１つにまとめら
れ、方向転換ロールＲ５の直後で再び上側部分１４ｃ、
下側部分１４ｄに分かれて、上側部分１４ｃ、下側部分
１４ｄがそれぞれ溶融金属３２内に浸される。
実施例を示す図である。この装置においては、図２の装
置のロール電極Ｒ４に代えて金属浴３０が設けられてい
る。金属浴３０は、浴漕３１に溶融金属３２を満たして
構成され、導電部材１４の端部が溶融金属３２内に浸さ
れている。通電加熱されて送られる被加熱帯材Ｗは、方
向転換ロールＲ５によって方向を変えられ、溶融金属３
２内に浸され、方向転換ロールＲ６によって方向を転換
されて排出される。また、導電部材１４は、ロール電極
Ｒ１、Ｒ２の直後で上側部分１４ａ、下側部分１４ｂに
分かれ、方向転換ロールＲ５の直前で１つにまとめら
れ、方向転換ロールＲ５の直後で再び上側部分１４ｃ、
下側部分１４ｄに分かれて、上側部分１４ｃ、下側部分
１４ｄがそれぞれ溶融金属３２内に浸される。
【００２８】したがって、金属浴３０は図２のロール電
極Ｒ４と同様の作用を有し、環状トランス２０によって
被加熱帯材Ｗに誘起される電圧はロール電極Ｒ２および
金属浴３０を介して導電部材１４を帰線として流れ、被
加熱帯材Ｗが加熱される。
極Ｒ４と同様の作用を有し、環状トランス２０によって
被加熱帯材Ｗに誘起される電圧はロール電極Ｒ２および
金属浴３０を介して導電部材１４を帰線として流れ、被
加熱帯材Ｗが加熱される。
【００２９】上記実施例の説明中では触れなかったが、
被加熱帯材Ｗに対する温度制御が行われることは勿論で
ある。即ち、被加熱帯材Ｗのサイズ、送り速度、比熱、
所定昇温温度等から予め求める所要電力、所要電流、所
要電圧のいずれかを被加熱帯材Ｗに与えるようトランス
２０への入力を予め所定に設定して運転するプリセット
方式が採られる場合がある。また、図示してはいない
が、装置の出側で被加熱帯材Ｗの温度を測定し、当該測
定値が予定された温度との間に差異がある場合には、パ
ワーコントロールスイッチを操作して、差異に相当する
電力、電流、電圧のいずれかを調整するフィードバック
方式を採るようにしてもよい。
被加熱帯材Ｗに対する温度制御が行われることは勿論で
ある。即ち、被加熱帯材Ｗのサイズ、送り速度、比熱、
所定昇温温度等から予め求める所要電力、所要電流、所
要電圧のいずれかを被加熱帯材Ｗに与えるようトランス
２０への入力を予め所定に設定して運転するプリセット
方式が採られる場合がある。また、図示してはいない
が、装置の出側で被加熱帯材Ｗの温度を測定し、当該測
定値が予定された温度との間に差異がある場合には、パ
ワーコントロールスイッチを操作して、差異に相当する
電力、電流、電圧のいずれかを調整するフィードバック
方式を採るようにしてもよい。
【００３０】付言ではあるが、本発明装置は水平や垂直
配置のみならず、任意の角度で配置可能である。
配置のみならず、任意の角度で配置可能である。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、環状トランスに供給さ
れる交流の周波数ｆ〔Ｈｚ〕を、前記被加熱帯材の材質
に応じて定められる第１の定数Ｋ１〔Ｈｚ〕、第２の定
数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕および前記被加熱帯材の板厚ｗ
〔ｍｍ〕に対して、ｆ≦Ｋ１＋Ｋ２／ｗを満たすように
設定するから、被加熱帯材が透磁率の大きい材質の場
合、導電率の小さい材質の場合または板厚の厚い材料の
場合には周波数を低く設定して被加熱帯材の断面におけ
る加熱のばらつきをなくすことができ、被加熱帯材を断
面について均一に加熱することができる。
れる交流の周波数ｆ〔Ｈｚ〕を、前記被加熱帯材の材質
に応じて定められる第１の定数Ｋ１〔Ｈｚ〕、第２の定
数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕および前記被加熱帯材の板厚ｗ
〔ｍｍ〕に対して、ｆ≦Ｋ１＋Ｋ２／ｗを満たすように
設定するから、被加熱帯材が透磁率の大きい材質の場
合、導電率の小さい材質の場合または板厚の厚い材料の
場合には周波数を低く設定して被加熱帯材の断面におけ
る加熱のばらつきをなくすことができ、被加熱帯材を断
面について均一に加熱することができる。
【図１】本発明の通電加熱装置の回路を示す図である。
【図２】本発明の通電加熱装置の一実施例を示す概略構
成図である。
成図である。
【図３】本発明の通電加熱装置の他の実施例を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図４】通電加熱装置に用いられる環状トランスを示す
断面図である。
断面図である。
【図５】通電加熱装置に用いられる環状トランスを示す
断面図である。
断面図である。
１４ 導電部材 ２０ 環状トランス ２２ ロ字状部材 ２４ 一次コイル ３０ 金属浴 ４０ ３相交流電源 ４２ 周波数相数変換器 ４４ 周波数変換制御部 Ｒ１、Ｒ３ 補助ロール Ｒ２、Ｒ４ ロール電極 Ｓ１、Ｓ２ 慴動子 Ｗ 被加熱帯材 Ｌ 送り通路
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 2/02 Ｃ２３Ｃ 2/02 (72)発明者 藤井 茂登 姫路市広畑区富士町１番地 新日本製鐵 株式会社 広畑製鐵所内 (72)発明者 生田 文昭 神奈川県厚木市岡田1701−３ (56)参考文献 特開 昭63−128125（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−61337（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−35886（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平１−60534（ＪＰ，Ｂ２) 熊谷三郎外１名著「工業電子装置シリ ーズ22 高周波加熱装置」（昭41−６− 25）日刊工業新聞社 Ｐ．173−177
Claims (9)
- 【請求項１】 連続送給される被加熱帯材を、該被加熱
帯材の送り通路の入り側に配置されたロール電極に接触
させるとともに、前記被加熱帯材の出側に設けられた導
電機構に接触させ、前記ロール電極および前記導電機構
の間に導電部材を接続するとともに環状トランスを配置
し、前記環状トランスは、環内が前記被加熱帯材の送り
通路となるように形成され、前記環状トランスにより前
記被加熱帯材に誘起される電圧によって前記被加熱帯材
を加熱する通電加熱装置において、該装置は、 前記環状トランスへ供給される交流の周波数ｆ〔Ｈｚ〕
を設定する周波数設定手段を有し、 前記周波数設定手段は、前記周波数ｆ〔Ｈｚ〕を、前記
被加熱帯材の材質に応じて定められる第１の定数Ｋ１
〔Ｈｚ〕、第２の定数Ｋ２〔ｍｍ・Ｈｚ〕および前記被
加熱帯材の板厚ｗ〔ｍｍ〕に対して、 ｆ≦Ｋ１＋Ｋ２／ｗを満たすように設定することを特徴
とする通電加熱装置。 - 【請求項２】 前記被加熱帯材が鉄および鉄合金であ
り、前記第１の定数Ｋ１＝１５〔Ｈｚ〕、第２の定数Ｋ
２＝６０〔ｍｍ・Ｈｚ〕とすることを特徴とする請求項
１に記載の通電加熱装置。 - 【請求項３】 前記被加熱帯材がアルミニウムおよびア
ルミニウム合金であり、前記第１の定数Ｋ１＝１０〔Ｈ
ｚ〕、第２の定数Ｋ２＝２〔ｍｍ・Ｈｚ〕とすることを
特徴とする請求項１に記載の通電加熱装置。 - 【請求項４】 前記被加熱帯材がニッケル合金であり、
前記第１の定数Ｋ１＝３０〔Ｈｚ〕、第２の定数Ｋ２＝
３０〔ｍｍ・Ｈｚ〕とすることを特徴とする請求項１に
記載の通電加熱装置。 - 【請求項５】 前記被加熱帯材が銅および銅合金であ
り、前記第１の定数Ｋ１＝１０〔Ｈｚ〕、第２の定数Ｋ
２＝２〔ｍｍ・Ｈｚ〕とすることを特徴とする請求項１
に記載の通電加熱装置。 - 【請求項６】 前記周波数設定手段は、前記環状トラン
スへの交流の供給が停止された時に、前記周波数ｆ〔Ｈ
ｚ〕を変更することを特徴とする請求項１、２、３、４
または５に記載の通電加熱装置。 - 【請求項７】 前記導電部材は、前記環状トランスの外
周に近接して配置されることを特徴とする請求項１、
２、３、４、５または６に記載の通電加熱装置。 - 【請求項８】 前記導電機構は、前記被加熱帯材の送り
通路の出側に配置されたロール電極であることを特徴と
する請求項１、２、３、４、５、６または７に記載の通
電加熱装置。 - 【請求項９】 前記導電機構は、前記被加熱帯材の送り
通路の出側に配置された金属浴であり、前記被加熱帯材
は前記金属浴を通して送給され、前記導電部材は端部を
前記金属浴に浸されていることを特徴とする請求項１、
２、３、４、５、６または７に記載の通電加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212690A JP2618300B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 通電加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3212690A JP2618300B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 通電加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0533039A JPH0533039A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2618300B2 true JP2618300B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=16626816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3212690A Expired - Lifetime JP2618300B2 (ja) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | 通電加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2618300B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5311257B2 (ja) * | 2009-07-29 | 2013-10-09 | 高周波熱錬株式会社 | 鋼材加熱装置の電源用トランス及び鋼材加熱装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1539210A (en) * | 1976-09-14 | 1979-01-31 | Girling Ltd | Anti-skid system |
| JPS63128125A (ja) * | 1986-11-18 | 1988-05-31 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 線材通電加熱装置 |
| JPS6460534A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-07 | Canon Kk | Detecting device for presence of detected sheet |
| JPH0361337A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-18 | Nippon Steel Corp | 帯材通電加熱用リングトランス |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP3212690A patent/JP2618300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 熊谷三郎外１名著「工業電子装置シリーズ２２ 高周波加熱装置」（昭４１−６−２５）日刊工業新聞社 Ｐ．１７３−１７７ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0533039A (ja) | 1993-02-09 |
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