JP3152071B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents
誘導加熱装置Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- General Induction Heating (AREA)
- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Description
板鋼のような帯状部材を加熱するのに用いて有効なもの
である。
に、電磁誘導作用に起因するうず電流により熱を発生さ
せて加熱する方法である。近年では、金属材料の加熱に
誘導加熱法を適用する例が多くなってきた。これは急速
加熱による量産の可能性,制御の容易さ,始動・停止の
簡便さに加え、空気汚染や騒音などの公害の抑制ができ
るという長所が着目されたからである。
プ」と称す)等を加熱するのに、誘導加熱装置が利用さ
れている。図4はストリップ加熱用の従来の誘導加熱装
置を示す。ストリップ1はピンチローラ(図示省略)に
より、紙面に対し垂直方向に搬送され、環状の誘導コイ
ル2の中を通過していく。誘導加熱コイル2は、碍子3
を介して架台4上に設置されると共に、碍子3aを介し
て金属性のコイルケース5で覆われ、更に高周波電源6
に接続されている。
磁誘導作用によりストリップ1が加熱される。このよう
に誘導加熱コイル2による加熱はうず電流によりストリ
ップ1を直接加熱できるので燃焼加熱に比べて加熱効率
が数倍高く、温度コントロールは正確・迅速に行なえる
という長所を有している。この誘導加熱をしている際
に、コイルケース5は、誘導加熱コイル2から生じる漏
洩磁束を磁気シールドして、漏洩磁束により周囲(コイ
ルケース外方)の導電性の機械装置等をうず電流で不要
に誘導加熱することを防いでいる。またコイルケース5
により感電事故の発生を防いでいる。
イルケース5を誘導加熱コイル2の近くに設置すると、
誘導されたうず電流によりコイルケース5が加熱されて
高温になり危険である。また図5に示すように、うず電
流が集合した循環電流Iが、短絡リング状となった架台
4及びコイルケース5を循環路として流れ、架台4とコ
イルケース5とを接合しているボルト,ナットや各部の
部材が加熱されてしまう。
るため、コイルケース5を誘導加熱コイル2から遠くに
離間するように、コイルケース5を大きくしていた。こ
のようにコイルケース5を大きくすると、装置全体が大
きくなり、広い設置スペースが必要となり、メンテナン
スも不便となっていた。
小さくするため、種々の工夫をしていた。
コイルケース5及び架台4を小さくし、その材質を電気
抵抗の小さい銅板やアルミニウム板として、うず電流損
失を減少させる。 コイルケース小型化の第2の工夫は、コイルケース
5を小さくし、その材質を絶縁物(ベークライト,塩化
ビニール等)として、うず電流を生じさせないようにす
る。 コイルケース小型化の第3の工夫は、コイルケース
5を小さくし、その材質を水冷銅板として、うず電流損
や循環電流によるオーバヒートを水冷により防止する。 コイルケース小型化の第4の工夫は、コイルケース
5を小さくすると共に、図6に示すように、コイルケー
ス5と架台4との間や、コイルケース5の途中に、絶縁
物7を配置して循環電流Iの電れを阻止し、循環電流I
による発熱を防ぐ。
を、分解して示す。同図に示すようにこのコイルケース
5では、絶縁物7を間にして、枠8に銅やアルミニウム
の板材9を取り付け、板材9には感電防止のためアース
線10を接続している。更に図8に示すように絶縁ブッ
シュ11及びボルト12を用いて板材9と枠8とを機械
的に締着することにより、電気的な絶縁は確保してい
る。この例では、誘導加熱コイルを保守・点検や交換す
る際には、ボルト12を緩め一枚の板材9を取り外して
作業を行うことができる。
ルケース小型化の工夫では、重い荷重のかかる架台4
に、強度のある鉄板を使用することができないので、大
型の誘導加熱装置を製作するのが困難であった。
コイルケース5により感電事故の発生は防ぐことはでき
るが、電磁シールドができないので、漏洩磁束により近
傍の導電性機械等がオーバヒートしてしまう。
水を使用するため、コイルケースに冷却管をろう付接続
するという煩雑な作業が必要であると共に、水洩れ防止
構造や冷却器が必要でありコストアップを招来してい
た。
絶縁物7,絶縁ブッシュ11,ボルト12,アース線1
0等が必要であるため部品点数が多く構成が複雑であ
り、コストアップを招来していた。
ンチローラ13a,13bにより搬送されてコイルケー
ス5内を通過していくが、ピンチローラ13a,13b
間ではストリップ1はカテナリー曲線状に撓む。この撓
み量はストリップ1に加わるテンションによって変化す
る。ストリップ1を良好に均等加熱するためには、スト
リップ1の撓み量に対応して、誘導加熱コイルの傾き角
(水平面に対する角度)を変化させてストリップ1が誘
導加熱コイルの中心を通過することが好ましいが、上記
各従来技術ではかかる工夫はまったくしていなかった。
更に従来技術では、ストリップ1の撓み量が著しく大き
くなったときには、ストリップ1が誘導加熱コイルに接
触して絶縁破壊事故が発生するおそれがあった。
ーラ間に架け渡された状態で長手方向に搬送される帯状
の被加熱物(ストリップ等)を、良好に均等加熱できる
と共に、コイルケースを小型にすることのできる誘導加
熱装置を提供することを目的とする。
明の構成は、帯状の被加熱物を離間したローラ間に架け
渡した状態で長手方向に搬送し、前記ローラ間に配置さ
れた環状の誘導加熱コイルの中空部を貫通する状態で前
記被加熱物を搬送しつつ誘導加熱する誘導加熱装置であ
って、全体架台と、全体架台上に設置され全体架台に対
する前記誘導加熱コイルの傾き角を調整可能としつつ誘
導加熱コイルを支持する誘導加熱コイル傾動支持部と、
誘導加熱コイルを囲繞しつつ全体架台に備えられた導電
性の電磁シールド部とで構成したことを特徴とする。
したローラ間に架け渡した状態で長手方向に搬送し、前
記ローラ間に配置された環状の誘導加熱コイルの中空部
を貫通する状態で前記被加熱物を搬送しつつ誘導加熱す
る誘導加熱装置であって、全体架台と、水平面に対する
全体架台の傾き角を調整可能としつつ全体架台を支持す
る全体架台傾動支持部と、全体架台上に設置され全体架
台に対する前記誘導加熱コイルの傾き角を調整可能とし
つつ誘導加熱コイルを支持する誘導加熱コイル傾動支持
部と、誘導加熱コイルを囲繞しつつ全体架台に備えられ
た導電性の電磁シールド部とで構成したことを特徴とす
る。
は、前記誘導加熱コイルを上方から覆う状態で前記全体
架台に取り付けられたコイルケースと、前記全体架台の
上方で且つ前記誘導加熱コイルの下方位置に備えられて
前記コイルケースに接合された拡散板とでなることを特
徴とする。
は、更に、前記誘導加熱コイル傾動支持部の頂部に位置
するコイルフレームと前記拡散板とを電気的に接続する
可撓導体を備えていることを特徴とする。
は、前記全体架台よりも電気抵抗が小さく、前記全体架
台は前記電磁シールド部より強度が高いことを特徴とす
る。
台の傾き角を調整し、更に誘導加熱コイル傾動支持部に
より誘導加熱コイルの傾き角を個別に調整することによ
り、被加熱物が誘導加熱コイルの中空部の中心を通る。
また循環電流は電磁シールド部,コイルフレーム,可撓
導体及び拡散板に流れ、全体架台にはほとんど流れな
い。また鉄品のコイル傾動用ジャッキは磁気シールドさ
れ、誘導加熱によるオーバーヒートは起こさない。
説明する。
のII−II断面を示す。本実施例では、ピンチローラ13
a,13b間で架け渡されてカテナリー曲線状に湾曲し
つつ矢印A方向に搬送されるストリップ1を、直列配置
した2台の誘導加熱装置100で加熱するようにしてい
る。
01を鉄で形成しており、この全体架台100の底部
は、前側(ストリップ1の搬送方向で上流側)及び後側
(同搬送方向で下流側)で架台傾動用ジャッキ102に
より支持されている。このため前側と後側の架台傾動用
ジャッキ102の昇降長を異ならせることにより、全体
架台101の水平面に対する傾き角を調整することがで
きる。
動用ジャッキ103を介して3台の誘導加熱コイル10
4が備えられている。更に詳言すると、コイル傾動用ジ
ャッキ103は、ジャッキボルト103aとコイル傾動
片103bとでなり、コイル傾動片103b上にはアル
ミニウムで形成したコイルフレーム105が備えられて
いる。このコイルフレーム105上に、碍子106を介
して3台の誘導加熱コイル104を備えている。このた
めコイルフレーム105の前側と後側に備えたコイル傾
動用ジャッキ103の昇降長を異ならせることにより、
全体架台101の面に対する誘導加熱コイル104の傾
き角を個別・独立に調整することができる。また誘導加
熱コイル104は環状となっており、誘導加熱コイル1
04の中空部を貫通する状態でストリップ1が搬送され
る(図2参照)。
イル104を上方から覆う状態で全体架台101にボル
ト付けされている。コイルケース107は、アルミニウ
ム製の枠にアルミニウム板をボルト付けして形成したも
のである。更に全体架台101の上方で、且つ、誘導加
熱コイル104及びコイルフレーム105の下方の位置
に、アルミニウム製の拡散板108が備えられている。
拡散板108はその4辺でコイルケース107に接合さ
れている。よって誘導加熱コイル104は、その周囲が
アルミニウム製のコイルケース107及び拡散板108
で囲まれて磁気シールドされる。また、コイルフレーム
105は可撓導体109により拡散板108に電気的に
接続されているため、誘導加熱コイル104からの強磁
界をシールドし、鉄品のコイル傾動用ジャッキ103等
はオーバーヒートすることはない。
源6から高周波電流が供給され、誘導加熱コイル104
によりストリップ1が誘導加熱される。
を説明する。本実施例では、ストリップ1のテンション
が決まるとストリップ1のカテナリー曲線に沿う撓みが
一義的に決まるので、このストリップ1の撓みに合わせ
て全体架台10の傾斜角を合わせるように、架台傾動用
ジャッキ102の昇降長を調整する。更に各誘導加熱コ
イル104とストリップ2との角度を合わせるように、
各誘導加熱コイル104を支える各コイル傾動用ジャッ
キ103の昇降長を個別に調整する。このような調整を
することにより、ストリップ1は各誘導加熱コイル10
4の中空部の中心位置を貫通していく。よってストリッ
プ1を良好に均一加熱することができると共に、ストリ
ップ1が誘導加熱コイル104に接触して絶縁破壊事故
が発生することを防ぐことができる。
はコイルケース107や拡散板108に鎖交してうず電
流が生じるが、コイルケース107及び拡散板108は
アルミニウムで形成したため電気抵抗が小さくうず電流
損は小さい。よってコイルケース107や拡散板108
に生じる熱量は小さく、コイルケース107及び拡散板
108を小型にして、誘導加熱コイル104に近づけて
も、その温度はさほど大きくならない。このようにコイ
ルケース107及び拡散板108を小型にすることがで
きるので、誘導加熱装置100全体を小型にすることが
できる。もちろん、コイルケース107及び拡散板10
8により、誘導加熱コイル104を磁気シールドするこ
ともできる。
ルミニウムで形成したコイルケース107及び拡散板1
08を経路として流れ、鉄製の全体架台101にはほと
んど流れない。これは、鉄はアルミニウムに比べ電気抵
抗が大きいからである。同様にコイルフレーム105に
誘起された誘導電流は可撓導体109を伝わって拡散板
108に流れて循環電流Iの一部となる。このように全
体架台101に誘導電流Iがほとんど流れないので、全
体架台101を鉄製として強度を高くすることができ
る。つまり鉄はアルミニウムに比べ、強度は高いが、電
流が流れると発熱量が大きいことが知られているが、本
発明では、強度の高い鉄で全体架台101を形成し、更
に拡散板108を備えることにより全体架台101に循
環電流を流さないように工夫しているのである。また、
全体架台101に循環電流が流れないので、全体架台1
01とコイルケース107とを締着したボルトがオーバ
ヒートすることはない。ちなみに本実施例ではボルトの
温度は30〜50℃であるのに対し、従来ではボルト温
度は120〜180℃となっていた。
度を高くすることができたので、1つの全体架台101
上に多数の誘導加熱コイル104を備えた大規模な誘導
加熱装置100を構築することもできる。
及び拡散板108をアルミニウムで形成し、全体架台1
01を鉄で形成したが、コイルケース107及び拡散板
108の材質は、全体架台101の材質よりも電気抵抗
が小さく、且つ全体架台101の材質は高強度のもので
あるという条件を満たすものであれば、上記材質に限ら
ず各種の材質を使用することができる。
架台傾動支持部で調整でき、個々の誘導加熱コイルの傾
き角は誘導加熱コイル傾動支持部で調整でき、これによ
り被加熱物が誘導加熱コイルの中空部の中央を通り、被
加熱物を良好に均等加熱することができると共に、被加
熱物が誘導加熱コイルに接触して絶縁破壊事故が発生す
ることを防止することができる。
ース及び拡散板)に流れ、全体架台にはほとんど流れな
い。よって電磁シールド部を、電気抵抗の小さい部材と
して、発熱を抑えることができコイルケースを小型にす
ることもできる。また全体架台を高強度の部材として大
規模な誘導加熱装置を実現することができる。
図。
す構成図。
Claims (5)
- 【請求項1】 帯状の被加熱物を離間したローラ間に架
け渡した状態で長手方向に搬送し、前記ローラ間に配置
された環状の誘導加熱コイルの中空部を貫通する状態で
前記被加熱物を搬送しつつ誘導加熱する誘導加熱装置で
あって、 全体架台と、全体架台上に設置され全体架台に対する前
記誘導加熱コイルの傾き角を調整可能としつつ誘導加熱
コイルを支持する誘導加熱コイル傾動支持部と、誘導加
熱コイルを囲繞しつつ全体架台に備えられた導電性の電
磁シールド部とで構成したことを特徴とする誘導加熱装
置。 - 【請求項2】 帯状の被加熱物を離間したローラ間に架
け渡した状態で長手方向に搬送し、前記ローラ間に配置
された環状の誘導加熱コイルの中空部を貫通する状態で
前記被加熱物を搬送しつつ誘導加熱する誘導加熱装置で
あって、 全体架台と、水平面に対する全体架台の傾き角を調整可
能としつつ全体架台を支持する全体架台傾動支持部と、
全体架台上に設置され全体架台に対する前記誘導加熱コ
イルの傾き角を調整可能としつつ誘導加熱コイルを支持
する誘導加熱コイル傾動支持部と、誘導加熱コイルを囲
繞しつつ全体架台に備えられた導電性の電磁シールド部
とで構成したことを特徴とする誘導加熱装置。 - 【請求項3】 前記電磁シールド部は、前記誘導加熱コ
イルを上方から覆う状態で前記全体架台に取り付けられ
たコイルケースと、前記全体架台の上方で且つ前記誘導
加熱コイルの下方位置に備えられて前記コイルケースに
接合された拡散板とでなることを特徴とする請求項1ま
たは請求項2の誘導加熱装置。 - 【請求項4】 前記電磁シールド部は、更に、前記誘導
加熱コイル傾動支持部の頂部に位置するコイルフレーム
と前記拡散板とを電気的に接続する可撓導体を備えてい
ることを特徴とする請求項3の誘導加熱装置。 - 【請求項5】 前記電磁シールド部は、前記全体架台よ
りも電気抵抗が小さく、前記全体架台は前記電磁シール
ド部より強度が高いことを特徴とする請求項1または請
求項2または請求項3または請求項4の誘導加熱装置。
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JP15974894A JP3152071B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP15974894A JP3152071B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 誘導加熱装置 |
Publications (2)
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JPH0820823A JPH0820823A (ja) | 1996-01-23 |
JP3152071B2 true JP3152071B2 (ja) | 2001-04-03 |
Family
ID=15700410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15974894A Expired - Fee Related JP3152071B2 (ja) | 1994-07-12 | 1994-07-12 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3152071B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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RU2691354C1 (ru) * | 2019-01-22 | 2019-06-11 | Общество с ограниченной ответственностью "НПП Система48" | Установка для поточного индукционного осесимметричного нагрева изделий шарообразной формы |
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JP4833906B2 (ja) * | 2007-04-20 | 2011-12-07 | 新日本製鐵株式会社 | 誘導加熱設備 |
JP4850797B2 (ja) * | 2007-08-20 | 2012-01-11 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼帯の横型連続誘導加熱炉及びそれを用いた鋼帯の横型連続熱処理方法 |
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-
1994
- 1994-07-12 JP JP15974894A patent/JP3152071B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2020153874A1 (ru) * | 2019-01-22 | 2020-07-30 | Общество с ограниченной ответственностью "НПП Система48" | Установка для поточного индукционного осесимметричного нагрева изделий шарообразной формы |
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JPH0820823A (ja) | 1996-01-23 |
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