JP3156746B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents
誘導加熱装置Info
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- JP3156746B2 JP3156746B2 JP12970795A JP12970795A JP3156746B2 JP 3156746 B2 JP3156746 B2 JP 3156746B2 JP 12970795 A JP12970795 A JP 12970795A JP 12970795 A JP12970795 A JP 12970795A JP 3156746 B2 JP3156746 B2 JP 3156746B2
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- shaped
- induction heating
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続的に搬送されてくる
被加熱材を誘導加熱するＣ形インダクターに関し、特に
スパークの発生防止機構とインダクターの冷却機構を改
良したものである。
被加熱材を誘導加熱するＣ形インダクターに関し、特に
スパークの発生防止機構とインダクターの冷却機構を改
良したものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鉄鋼圧延ラインなどでは被加熱
材を予め所定の温度に加熱してから連続的に搬送して複
数台の圧延ミルで順次圧延して薄板に成形していく。こ
の圧延過程で、被加熱材の端部側の温度が中央部に比べ
て次第に降下していく問題がある。このように端部側が
温度降下して全体の温度が不均一のまま圧延すると品質
が一定せず、端部側の硬度が高くなって被加熱材が割れ
たり、圧延ミルのローラが片摩耗するなどの問題が発生
する。このため、鉄鋼圧延ラインの圧延ミルの上流側に
被加熱材の両端部をインダクターで局部的に加熱してか
ら圧延する誘導加熱装置が設置されている。
材を予め所定の温度に加熱してから連続的に搬送して複
数台の圧延ミルで順次圧延して薄板に成形していく。こ
の圧延過程で、被加熱材の端部側の温度が中央部に比べ
て次第に降下していく問題がある。このように端部側が
温度降下して全体の温度が不均一のまま圧延すると品質
が一定せず、端部側の硬度が高くなって被加熱材が割れ
たり、圧延ミルのローラが片摩耗するなどの問題が発生
する。このため、鉄鋼圧延ラインの圧延ミルの上流側に
被加熱材の両端部をインダクターで局部的に加熱してか
ら圧延する誘導加熱装置が設置されている。
【０００３】この従来の誘導加熱装置としてはＥ形イン
ダクターとＣ形インダクターとがある。このＥ形インダ
クターは、Ｅ形鉄心に加熱コイルを巻回しその表面に耐
熱板を被覆したインダクターを被加熱材の左右両端側の
上下に対向して配置し、上部インダクターと下部インダ
クターとの間で磁束を発生させ、この磁束を被加熱材に
鎖交させることにより渦電流を誘起させ、この電流と被
加熱材自身の抵抗によりジュール熱を発生させて加熱す
るようになっている。しかしながらＥ形インダクター
は、被加熱材とのギャップを狭くしないと加熱効率が悪
く、また被加熱材との衝突を防止するためのギャップ調
整が難しい。またギャップが狭いことから被加熱材から
の輻射熱による加熱コイルを保護するため表面に取付け
た耐熱板の寿命が短いなどの問題がある。
ダクターとＣ形インダクターとがある。このＥ形インダ
クターは、Ｅ形鉄心に加熱コイルを巻回しその表面に耐
熱板を被覆したインダクターを被加熱材の左右両端側の
上下に対向して配置し、上部インダクターと下部インダ
クターとの間で磁束を発生させ、この磁束を被加熱材に
鎖交させることにより渦電流を誘起させ、この電流と被
加熱材自身の抵抗によりジュール熱を発生させて加熱す
るようになっている。しかしながらＥ形インダクター
は、被加熱材とのギャップを狭くしないと加熱効率が悪
く、また被加熱材との衝突を防止するためのギャップ調
整が難しい。またギャップが狭いことから被加熱材から
の輻射熱による加熱コイルを保護するため表面に取付け
た耐熱板の寿命が短いなどの問題がある。
【０００４】またＣ形インダクター１は図９に示すよう
に、Ｃ形鉄心２の開口部４を挟んで上下の鉄心脚部３、
３に夫々加熱コイル５、５を巻回し、前記開口部４に帯
板状の被加熱材６の端部側を通過させて、図１０に示す
ように電源７から加熱コイル５に電流を流して上下方向
に磁束Φを発生させる。この磁束Φを被加熱材６に鎖交
させることにより渦電流８を誘起させ、ジュール熱を発
生させて被加熱材６を加熱するようになっている。
に、Ｃ形鉄心２の開口部４を挟んで上下の鉄心脚部３、
３に夫々加熱コイル５、５を巻回し、前記開口部４に帯
板状の被加熱材６の端部側を通過させて、図１０に示す
ように電源７から加熱コイル５に電流を流して上下方向
に磁束Φを発生させる。この磁束Φを被加熱材６に鎖交
させることにより渦電流８を誘起させ、ジュール熱を発
生させて被加熱材６を加熱するようになっている。
【０００５】このＣ形インダクター１を用いた誘導加熱
装置は、上下に分離して配置するＥ形インダクターに比
べて磁束Φの通路に大きなエアーギャップがなく、Ｃ形
鉄心２の内部に磁束Φが通過するループが形成されるた
め、上下の脚部３、３の間隔を大きくとっても加熱効率
が優れている。このように開口部４を広くとれることか
ら、1000℃以上に加熱される被加熱材６からの輻射熱に
よる加熱コイル５への影響を少なくできる利点がある。
装置は、上下に分離して配置するＥ形インダクターに比
べて磁束Φの通路に大きなエアーギャップがなく、Ｃ形
鉄心２の内部に磁束Φが通過するループが形成されるた
め、上下の脚部３、３の間隔を大きくとっても加熱効率
が優れている。このように開口部４を広くとれることか
ら、1000℃以上に加熱される被加熱材６からの輻射熱に
よる加熱コイル５への影響を少なくできる利点がある。
【０００６】この誘導加熱装置では、被加熱材６がテー
ブルローラ９に支持されて搬送され、このテーブルロー
ラ９はアース接続されているため、加熱に寄与する誘導
電流は圧延設備のテーブルローラ９を介してアース電流
が流れる。この状態の等価回路を図１１で説明すると、
連続的に搬送されてくる被加熱材６の抵抗Ｒ2 とエッジ
部の抵抗Ｒ1 とで形成されるループ回路10と、接地抵抗
Ｒ0 とエッジ部の抵抗Ｒ1 とで形成されるループ回路11
を磁束Φが鎖交することになり、閉ループ内に交番磁束
Φが鎖交して生じる電磁誘導の原理に基づいてＥ＝−ｄ
Φ／ｄｔなる起電力を発生し、このループ回路10、11に
誘導電流Ｉ1 、Ｉ2 が流れる。
ブルローラ９に支持されて搬送され、このテーブルロー
ラ９はアース接続されているため、加熱に寄与する誘導
電流は圧延設備のテーブルローラ９を介してアース電流
が流れる。この状態の等価回路を図１１で説明すると、
連続的に搬送されてくる被加熱材６の抵抗Ｒ2 とエッジ
部の抵抗Ｒ1 とで形成されるループ回路10と、接地抵抗
Ｒ0 とエッジ部の抵抗Ｒ1 とで形成されるループ回路11
を磁束Φが鎖交することになり、閉ループ内に交番磁束
Φが鎖交して生じる電磁誘導の原理に基づいてＥ＝−ｄ
Φ／ｄｔなる起電力を発生し、このループ回路10、11に
誘導電流Ｉ1 、Ｉ2 が流れる。
【０００７】このためテーブルローラ９を介してアース
に流れる電流Ｉ1 により被加熱材６とテーブルローラ９
との接触点でスパークを発生し、印加電力のレベルが高
い場合には被加熱材６にアーク痕が発生して製品不良と
なる問題があった。特に図１０に示すように各Ｃ形イン
ダクター１が独立した電源７に接続されている装置で
は、周波数が異なるため、Ｃ形インダクター１と被加熱
材６に流れる誘導電流の相互誘導により、インダクター
出力電圧が共振現象を生じる。この共振現象により電源
装置に過電圧や過電流が流れて故障が発生する原因とな
っていた。また電源周波数が異なることから、被加熱材
６に発生する誘導電流の電位差を生じて、テーブルロー
ラ９を介してアースに流れる電流Ｉ1 が多くなりスパー
クが発生し易くなる問題があった。
に流れる電流Ｉ1 により被加熱材６とテーブルローラ９
との接触点でスパークを発生し、印加電力のレベルが高
い場合には被加熱材６にアーク痕が発生して製品不良と
なる問題があった。特に図１０に示すように各Ｃ形イン
ダクター１が独立した電源７に接続されている装置で
は、周波数が異なるため、Ｃ形インダクター１と被加熱
材６に流れる誘導電流の相互誘導により、インダクター
出力電圧が共振現象を生じる。この共振現象により電源
装置に過電圧や過電流が流れて故障が発生する原因とな
っていた。また電源周波数が異なることから、被加熱材
６に発生する誘導電流の電位差を生じて、テーブルロー
ラ９を介してアースに流れる電流Ｉ1 が多くなりスパー
クが発生し易くなる問題があった。
【０００８】このため従来は、圧延設備のテーブルロー
ラ９…を電気的に絶縁して、アースに流れる電流Ｉ1 を
遮断することによりアークの発生を防止しているが、印
加電力が高くなるほど多数のテーブルローラ８…に絶縁
対策をしなければならず、設備の導入に多大の費用がか
かる問題があった。
ラ９…を電気的に絶縁して、アースに流れる電流Ｉ1 を
遮断することによりアークの発生を防止しているが、印
加電力が高くなるほど多数のテーブルローラ８…に絶縁
対策をしなければならず、設備の導入に多大の費用がか
かる問題があった。
【０００９】またＣ形鉄心２の鉄心脚部３、３には加熱
コイル５が巻回され、ここで発生した磁束は、被加熱材
６を鎖交してこれを誘導加熱すると同時に、鉄心脚部３
にも鎖交してここを誘導加熱する問題がある。鉄心脚部
３は表面を絶縁したけい素鋼板を積層した構造で、誘導
加熱により表面の絶縁が破壊する恐れがある。また鉄心
脚部３はここに巻回した加熱コイル５に近接しているの
で、加熱コイル５の絶縁被覆を破壊する恐れもあり、大
きな電流を流すことができなかった。
コイル５が巻回され、ここで発生した磁束は、被加熱材
６を鎖交してこれを誘導加熱すると同時に、鉄心脚部３
にも鎖交してここを誘導加熱する問題がある。鉄心脚部
３は表面を絶縁したけい素鋼板を積層した構造で、誘導
加熱により表面の絶縁が破壊する恐れがある。また鉄心
脚部３はここに巻回した加熱コイル５に近接しているの
で、加熱コイル５の絶縁被覆を破壊する恐れもあり、大
きな電流を流すことができなかった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点を除
去し、アースに流れる電流を発生させないで、スパーク
の発生を防止して、高品質の製品を製造できると共に、
テーブルローラの絶縁対策を不要にして設備費用を低減
させ、更に鉄心の冷却性能を高めて高効率、高電力化を
図った誘導加熱装置を提供するものである。
去し、アースに流れる電流を発生させないで、スパーク
の発生を防止して、高品質の製品を製造できると共に、
テーブルローラの絶縁対策を不要にして設備費用を低減
させ、更に鉄心の冷却性能を高めて高効率、高電力化を
図った誘導加熱装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１載の誘
導加熱装置は、Ｃ形鉄心の開口部を挟んで上下の鉄心脚
部に、夫々加熱コイルを巻回して、前記開口部に被加熱
材の長手方向に沿った両端側を通過させて、被加熱材を
誘導加熱するＣ形インダクターを、被加熱材の搬送方向
に沿って複数台並設すると共に、隣接するＣ形インダク
ターの磁束の方向を互いに逆方向に形成すると共に、前
記Ｃ形鉄心を、コ字形鉄心の開口部を挟んで上下に、脚
部となるけい素鋼板を積層したブロック鉄心を対向して
着脱自在に取付けてＣ形に形成し、前記ブロック鉄心
を、けい素鋼板を積層した直方体状のブロックコアの両
側から当板で挟持し、この当板の周縁に水冷管を接合す
ると共に、当板の両側にけい素鋼板を放射状に積層した
半割円形状のラジアルコアを設けて平面楕円形状に形成
したことを特徴とするものである。
導加熱装置は、Ｃ形鉄心の開口部を挟んで上下の鉄心脚
部に、夫々加熱コイルを巻回して、前記開口部に被加熱
材の長手方向に沿った両端側を通過させて、被加熱材を
誘導加熱するＣ形インダクターを、被加熱材の搬送方向
に沿って複数台並設すると共に、隣接するＣ形インダク
ターの磁束の方向を互いに逆方向に形成すると共に、前
記Ｃ形鉄心を、コ字形鉄心の開口部を挟んで上下に、脚
部となるけい素鋼板を積層したブロック鉄心を対向して
着脱自在に取付けてＣ形に形成し、前記ブロック鉄心
を、けい素鋼板を積層した直方体状のブロックコアの両
側から当板で挟持し、この当板の周縁に水冷管を接合す
ると共に、当板の両側にけい素鋼板を放射状に積層した
半割円形状のラジアルコアを設けて平面楕円形状に形成
したことを特徴とするものである。
【００１２】また請求項２記載の誘導加熱装置は、ブロ
ック鉄心を、複数枚の冷却フィンを放射状に設け、この
フィンの周縁に水冷管を接合し、各冷却フィンの間にけ
い素鋼板を放射状に積層して平面円形状に形成したこと
を特徴とするものである。
ック鉄心を、複数枚の冷却フィンを放射状に設け、この
フィンの周縁に水冷管を接合し、各冷却フィンの間にけ
い素鋼板を放射状に積層して平面円形状に形成したこと
を特徴とするものである。
【００１３】
【作用】本発明の請求項１記載の誘導加熱装置は、テー
ブルローラにより支持されて搬送されてくる被加熱材の
搬送方向に沿って複数台のＣ形インダクターを並設し、
これらの開口部に被加熱材を通過させるように設置す
る。電源から高周波電流を夫々Ｃ形インダクターの加熱
コイルに通電すると、隣接するＣ形インダクターでは互
いに逆向きの磁束が発生する。このため被加熱材の抵抗
とエッジ部の抵抗とで形成されるループ回路と、接地抵
抗とエッジ部の抵抗とで形成されるループ回路内を逆向
きの磁束が鎖交して、起電力は互いに打ち消し合う向き
となりスパークの原因となるアース電流が流れない。
ブルローラにより支持されて搬送されてくる被加熱材の
搬送方向に沿って複数台のＣ形インダクターを並設し、
これらの開口部に被加熱材を通過させるように設置す
る。電源から高周波電流を夫々Ｃ形インダクターの加熱
コイルに通電すると、隣接するＣ形インダクターでは互
いに逆向きの磁束が発生する。このため被加熱材の抵抗
とエッジ部の抵抗とで形成されるループ回路と、接地抵
抗とエッジ部の抵抗とで形成されるループ回路内を逆向
きの磁束が鎖交して、起電力は互いに打ち消し合う向き
となりスパークの原因となるアース電流が流れない。
【００１４】またＣ形鉄心を、コ字形鉄心の開口部を挟
んで上下に、脚部となるけい素鋼板を積層したブロック
鉄心を対向して着脱自在に取付けてＣ形に形成されてい
るので保守や交換が容易である。更に脚部となる前記ブ
ロック鉄心をブロックコアの両側に半割円形状のラジア
ルコアを設けて平面楕円形状に形成し、前記ブロックコ
アの両側を挟持する当板に水冷管を接合したので、ブロ
ック鉄心の内部から効率よく冷却して、大電力を流すこ
とができる。
んで上下に、脚部となるけい素鋼板を積層したブロック
鉄心を対向して着脱自在に取付けてＣ形に形成されてい
るので保守や交換が容易である。更に脚部となる前記ブ
ロック鉄心をブロックコアの両側に半割円形状のラジア
ルコアを設けて平面楕円形状に形成し、前記ブロックコ
アの両側を挟持する当板に水冷管を接合したので、ブロ
ック鉄心の内部から効率よく冷却して、大電力を流すこ
とができる。
【００１５】更に請求項２記載の発明は、複数枚の冷却
フィンを放射状に設け、このフィンの周縁に水冷管を接
合し、各冷却フィンの間にけい素鋼板を放射状に積層し
て平面円形状のブロック鉄心を形成したもので、ブロッ
ク鉄心は内部から効率よく冷却され、しかもけい素鋼板
は放射状に積層されているので、あらゆる方向から磁束
が通過しても誘導加熱されにくく、更に小形化すること
ができる。
フィンを放射状に設け、このフィンの周縁に水冷管を接
合し、各冷却フィンの間にけい素鋼板を放射状に積層し
て平面円形状のブロック鉄心を形成したもので、ブロッ
ク鉄心は内部から効率よく冷却され、しかもけい素鋼板
は放射状に積層されているので、あらゆる方向から磁束
が通過しても誘導加熱されにくく、更に小形化すること
ができる。
【００１６】
【実施例】以下本発明の一実施例を図１および図４を参
照して詳細に説明する。この誘導加熱装置は、図１に示
すようにテーブルローラ９により支持されて搬送されて
くる被加熱材６の両側に、搬送方向に沿って２台のＣ形
インダクター１Ａ、１Ｂを並設し、これらの開口部４、
４に帯板状の被加熱材６の端部側を通過させるように設
置する。このＣ形インダクター１Ａ、１Ｂは夫々コ字形
鉄心16の開口部４を挟んで上下の鉄心端部に、先端側が
開口し上下に貫通する凹溝17、17が形成されている。ま
たブロック鉄心18は図３に示すように短冊状のけい素鋼
板を積層した直方体状のブロックコア３ａの両側から、
銅板で形成された当板19、19で挟持され、この当板19、
19の両側にけい素鋼板を放射状に積層した半割円形状の
ラジアルコア３ｂ、３ｂを設けて平面楕円形状に形成さ
れている。
照して詳細に説明する。この誘導加熱装置は、図１に示
すようにテーブルローラ９により支持されて搬送されて
くる被加熱材６の両側に、搬送方向に沿って２台のＣ形
インダクター１Ａ、１Ｂを並設し、これらの開口部４、
４に帯板状の被加熱材６の端部側を通過させるように設
置する。このＣ形インダクター１Ａ、１Ｂは夫々コ字形
鉄心16の開口部４を挟んで上下の鉄心端部に、先端側が
開口し上下に貫通する凹溝17、17が形成されている。ま
たブロック鉄心18は図３に示すように短冊状のけい素鋼
板を積層した直方体状のブロックコア３ａの両側から、
銅板で形成された当板19、19で挟持され、この当板19、
19の両側にけい素鋼板を放射状に積層した半割円形状の
ラジアルコア３ｂ、３ｂを設けて平面楕円形状に形成さ
れている。
【００１７】前記当板19は図４に示すようにその中央部
と、上部および左右周縁に水冷管20が接続され、中央部
から流入した冷却水が当板19の周縁に沿って流れて外部
に排出されるようになっている。また当板19の中央部水
冷管20には銅板で形成された複数枚の冷却フィン21…が
放射状に突設され、この間にけい素鋼板を放射状に積層
して挟持させることにより図３に示すように半割円形状
のラジアルコア３ｂが形成されるようになっている。
と、上部および左右周縁に水冷管20が接続され、中央部
から流入した冷却水が当板19の周縁に沿って流れて外部
に排出されるようになっている。また当板19の中央部水
冷管20には銅板で形成された複数枚の冷却フィン21…が
放射状に突設され、この間にけい素鋼板を放射状に積層
して挟持させることにより図３に示すように半割円形状
のラジアルコア３ｂが形成されるようになっている。
【００１８】このブロック鉄心18は、外周に加熱コイル
５を巻回して、被加熱材６と対向する表面に図示しない
耐熱板を取付けて支持枠で囲い、ブロック鉄心18の中央
の突出したブロックコア３ａを図１に示すようにコ字形
鉄心16の凹溝17の開口部の前方から嵌合して固定して鉄
心脚部３、３を形成してＣ形インダクター１Ａ、１Ｂを
組み立てる。
５を巻回して、被加熱材６と対向する表面に図示しない
耐熱板を取付けて支持枠で囲い、ブロック鉄心18の中央
の突出したブロックコア３ａを図１に示すようにコ字形
鉄心16の凹溝17の開口部の前方から嵌合して固定して鉄
心脚部３、３を形成してＣ形インダクター１Ａ、１Ｂを
組み立てる。
【００１９】この場合、Ｃ形インダクター１Ａの鉄心脚
部３、３に巻回する加熱コイル５Ａ、５Ａの巻き方向
と、Ｃ形インダクター１Ｂの鉄心脚部３、３に巻回する
加熱コイル５Ｂ、５Ｂの巻き方向を逆にして電源７へ接
続する。
部３、３に巻回する加熱コイル５Ａ、５Ａの巻き方向
と、Ｃ形インダクター１Ｂの鉄心脚部３、３に巻回する
加熱コイル５Ｂ、５Ｂの巻き方向を逆にして電源７へ接
続する。
【００２０】圧延ラインに設置した上記構造の誘導加熱
装置で被加熱材６の長手方向に沿った両側を局部加熱す
る場合、同一電源となる電源７より高周波電流をＣ形イ
ンダクター１Ａ、１Ｂの加熱コイル５Ａ、５Ｂに通電す
ると、例えばＣ形インダクター１Ａでは上から下に向か
う磁束Φ1 が発生した時に、隣接するＣ形インダクター
１Ｂでは下から上に向かう逆向きの磁束Φ2 が発生す
る。
装置で被加熱材６の長手方向に沿った両側を局部加熱す
る場合、同一電源となる電源７より高周波電流をＣ形イ
ンダクター１Ａ、１Ｂの加熱コイル５Ａ、５Ｂに通電す
ると、例えばＣ形インダクター１Ａでは上から下に向か
う磁束Φ1 が発生した時に、隣接するＣ形インダクター
１Ｂでは下から上に向かう逆向きの磁束Φ2 が発生す
る。
【００２１】これを図２の等価回路で説明すると、被加
熱材６の抵抗Ｒ2 とエッジ部の抵抗Ｒ1 とで形成される
ループ回路10と、接地抵抗Ｒ0 とエッジ部の抵抗Ｒ1 と
で形成されるループ回路11の内側をＣ形インダクター１
Ａの磁束Φ1 が鎖交し、この時Ｅ1 ＝−ｄΦ1 ／ｄｔの
起電力が発生する。また隣接するＣ形インダクター１Ｂ
で発生する磁束Φ2 は逆向きの磁束が鎖交し、Ｅ2 ＝−
ｄΦ2 ／ｄｔの起電力が発生する。従ってΦ1 ＝−Φ2
であるのでＥ1 ＋Ｅ2 ＝０となって打ち消し合いアース
電流が流れない。
熱材６の抵抗Ｒ2 とエッジ部の抵抗Ｒ1 とで形成される
ループ回路10と、接地抵抗Ｒ0 とエッジ部の抵抗Ｒ1 と
で形成されるループ回路11の内側をＣ形インダクター１
Ａの磁束Φ1 が鎖交し、この時Ｅ1 ＝−ｄΦ1 ／ｄｔの
起電力が発生する。また隣接するＣ形インダクター１Ｂ
で発生する磁束Φ2 は逆向きの磁束が鎖交し、Ｅ2 ＝−
ｄΦ2 ／ｄｔの起電力が発生する。従ってΦ1 ＝−Φ2
であるのでＥ1 ＋Ｅ2 ＝０となって打ち消し合いアース
電流が流れない。
【００２２】従って、被加熱材６がテーブルローラ９に
接触していても、ここを介してアース電流が流れないの
で接触点でのスパークが発生せず、スパークによるアー
ク痕が被加熱材６にできず良好な圧延材を製造すること
ができる。またテーブルローラ９を介してアース電流が
流れないので、従来のように多数のテーブルローラ９…
の絶縁対策が不要となり設備費を低減することができ
る。
接触していても、ここを介してアース電流が流れないの
で接触点でのスパークが発生せず、スパークによるアー
ク痕が被加熱材６にできず良好な圧延材を製造すること
ができる。またテーブルローラ９を介してアース電流が
流れないので、従来のように多数のテーブルローラ９…
の絶縁対策が不要となり設備費を低減することができ
る。
【００２３】また電源７は同一電源を用いているので、
各Ｃ形インダクター１Ａ、１Ｂに通電する高周波電源の
位相の調整が容易である。このため従来のように別電源
に接続された装置のように共振現象がなく、故障の原因
となる過電圧や過電流が電源装置に流れるのを防止する
ことができる。
各Ｃ形インダクター１Ａ、１Ｂに通電する高周波電源の
位相の調整が容易である。このため従来のように別電源
に接続された装置のように共振現象がなく、故障の原因
となる過電圧や過電流が電源装置に流れるのを防止する
ことができる。
【００２４】また上記構成の誘導加熱装置は、コ字形鉄
心16の上下の鉄心端部に、先端側が開口し上下に貫通す
る凹溝17、17が形成され、ここにブロック鉄心18の中央
のブロックコア３ａを開口部の前方から嵌合して鉄心脚
部３を形成するので、組立が容易である。また使用中に
耐熱板が劣化して交換する場合にも前方にそのまま引出
せばよいので交換作業も容易である。
心16の上下の鉄心端部に、先端側が開口し上下に貫通す
る凹溝17、17が形成され、ここにブロック鉄心18の中央
のブロックコア３ａを開口部の前方から嵌合して鉄心脚
部３を形成するので、組立が容易である。また使用中に
耐熱板が劣化して交換する場合にも前方にそのまま引出
せばよいので交換作業も容易である。
【００２５】しかもブロック鉄心18のブロックコア３ａ
は水冷管20で周囲を覆われた当板19、19で挟持され、し
かも水冷管20に放射状に突設された冷却フィン21がラジ
アルコア３ｂの間に介在されているのでブロック鉄心18
は内部から効率よく冷却される。このため、ブロック鉄
心18の発熱が抑えられ、けい素鋼板表面の絶縁破壊を防
止できると共に、ここに巻回した加熱コイル５の過熱も
少なくその絶縁被覆を保護できるので、大きな電流を流
して効率よく被加熱材６を誘導加熱することができる。
は水冷管20で周囲を覆われた当板19、19で挟持され、し
かも水冷管20に放射状に突設された冷却フィン21がラジ
アルコア３ｂの間に介在されているのでブロック鉄心18
は内部から効率よく冷却される。このため、ブロック鉄
心18の発熱が抑えられ、けい素鋼板表面の絶縁破壊を防
止できると共に、ここに巻回した加熱コイル５の過熱も
少なくその絶縁被覆を保護できるので、大きな電流を流
して効率よく被加熱材６を誘導加熱することができる。
【００２６】なお上記実施例では、被加熱材６の長手方
向に沿った片側に並設されたＣ形インダクター１Ａ、１
Ｂを、同一の電源７に接続した場合について示したが、
図５に示すように被加熱材６の長手方向に沿った両側に
夫々並設された４台のＣ形インダクター１Ａ、１Ｂ、１
ａ、１ｂを同一の電源７に接続した構造でも良い。
向に沿った片側に並設されたＣ形インダクター１Ａ、１
Ｂを、同一の電源７に接続した場合について示したが、
図５に示すように被加熱材６の長手方向に沿った両側に
夫々並設された４台のＣ形インダクター１Ａ、１Ｂ、１
ａ、１ｂを同一の電源７に接続した構造でも良い。
【００２７】この構造は電源７に整合装置13が接続さ
れ、更にこの整合装置13は切替スイッチ14Ａ、14Ｂ、14
ｂ、14ａに接続されている。被加熱材６の長手方向に沿
った片側のＣ形インダクター１Ａは切替スイッチ14Ａに
接続され、これに隣接するＣ形インダクター１Ｂは切替
スイッチ14Ｂに接続されている。また被加熱材６の長手
方向に沿った反対側のＣ形インダクター１ａは切替スイ
ッチ14ａに接続され、これに隣接するＣ形インダクター
１ｂは切替スイッチ14ｂに接続されている。
れ、更にこの整合装置13は切替スイッチ14Ａ、14Ｂ、14
ｂ、14ａに接続されている。被加熱材６の長手方向に沿
った片側のＣ形インダクター１Ａは切替スイッチ14Ａに
接続され、これに隣接するＣ形インダクター１Ｂは切替
スイッチ14Ｂに接続されている。また被加熱材６の長手
方向に沿った反対側のＣ形インダクター１ａは切替スイ
ッチ14ａに接続され、これに隣接するＣ形インダクター
１ｂは切替スイッチ14ｂに接続されている。
【００２８】これら切替スイッチ14Ａ、14Ｂ、14ｂ、14
ａをオンして４台のＣ形インダクター１Ａ、１Ｂ、１
ａ、１ｂに同一の電源７から電源を供給すると、被加熱
材６には矢印方向の渦電流８が発生し、隣接する渦電流
８の方向は、互いに逆向きとなって打ち消し合いアース
電流が流れない。またこの構造では入口右側のＣ形イン
ダクター１ａと出口左側のＣ形インダクター１Ｂが故障
したような場合でも、切替スイッチ14Ｂ、14ａをオフに
してそのまま運転することができる。
ａをオンして４台のＣ形インダクター１Ａ、１Ｂ、１
ａ、１ｂに同一の電源７から電源を供給すると、被加熱
材６には矢印方向の渦電流８が発生し、隣接する渦電流
８の方向は、互いに逆向きとなって打ち消し合いアース
電流が流れない。またこの構造では入口右側のＣ形イン
ダクター１ａと出口左側のＣ形インダクター１Ｂが故障
したような場合でも、切替スイッチ14Ｂ、14ａをオフに
してそのまま運転することができる。
【００２９】図６ないし図８は本発明の異なる他の実施
例を示すもので、コ字形鉄心16は図６に示すように開口
部４を挟んで上下の鉄心端部に平面円形状のブロック鉄
心18、18を取付けて鉄心脚部３、３が形成されている。
このブロック鉄心18は図７に示すように、けい素鋼板を
放射状に積層したラジアルコア３ｂで平面円形状に形成
されている。
例を示すもので、コ字形鉄心16は図６に示すように開口
部４を挟んで上下の鉄心端部に平面円形状のブロック鉄
心18、18を取付けて鉄心脚部３、３が形成されている。
このブロック鉄心18は図７に示すように、けい素鋼板を
放射状に積層したラジアルコア３ｂで平面円形状に形成
されている。
【００３０】このブロック鉄心18の内部には図８に示す
ように、中央部に水冷管20が設けられこの外周に銅板で
形成された複数枚の冷却フィン21…を放射状に設け、こ
の各冷却フィン21の周縁を囲むように水冷管20を接合
し、この水冷管20の下部側を二重管22の外管に接続して
冷却水が通流するようにしたものである。この水冷管20
を接合した放射状の冷却フィン21の間に、けい素鋼板を
放射状に積層して挟持させることにより円形状のラジア
ルコア３ｂが形成されるようになっている。
ように、中央部に水冷管20が設けられこの外周に銅板で
形成された複数枚の冷却フィン21…を放射状に設け、こ
の各冷却フィン21の周縁を囲むように水冷管20を接合
し、この水冷管20の下部側を二重管22の外管に接続して
冷却水が通流するようにしたものである。この水冷管20
を接合した放射状の冷却フィン21の間に、けい素鋼板を
放射状に積層して挟持させることにより円形状のラジア
ルコア３ｂが形成されるようになっている。
【００３１】このブロック鉄心18は図７に示すように、
外周に加熱コイル５を巻回して、被加熱材６と対向する
表面に図示しない耐熱板を取付けて支持枠で囲い、ブロ
ック鉄心18の二重管22を、図６に示すようにコ字形鉄心
16の開口部４の内側から挿着して鉄心脚部３、３を形成
して、Ｃ形インダクター１Ａ、１Ｂを組立てる。
外周に加熱コイル５を巻回して、被加熱材６と対向する
表面に図示しない耐熱板を取付けて支持枠で囲い、ブロ
ック鉄心18の二重管22を、図６に示すようにコ字形鉄心
16の開口部４の内側から挿着して鉄心脚部３、３を形成
して、Ｃ形インダクター１Ａ、１Ｂを組立てる。
【００３２】上記構成の鉄心脚部３となる平面円形状の
ブロック鉄心18は、水冷管20を接合した放射状の冷却フ
ィン21をラジアルコア３ｂの間に介在させているのでブ
ロック鉄心18は内部から効率よく冷却される。しかもけ
い素鋼板は放射状に積層されているので、図３に示すブ
ロック鉄心18と比べると、磁束がけい素鋼板と鎖交する
ブロックコア３ａがなく、あらゆる方向から磁束が通過
しても誘導加熱されにくいので、更にブロック鉄心18を
小形化して装置を軽量化することができる。
ブロック鉄心18は、水冷管20を接合した放射状の冷却フ
ィン21をラジアルコア３ｂの間に介在させているのでブ
ロック鉄心18は内部から効率よく冷却される。しかもけ
い素鋼板は放射状に積層されているので、図３に示すブ
ロック鉄心18と比べると、磁束がけい素鋼板と鎖交する
ブロックコア３ａがなく、あらゆる方向から磁束が通過
しても誘導加熱されにくいので、更にブロック鉄心18を
小形化して装置を軽量化することができる。
【００３３】なお上記実施例では、Ｃ形インダクター１
Ａ、１Ｂを被加熱材６の長手方向に沿って２台並設した
場合について示したが、４台以上複数台並設した構成で
も良く、また被加熱材６は帯板の加熱に限らず、棒材や
パイプの加熱にも広く適用することができる。
Ａ、１Ｂを被加熱材６の長手方向に沿って２台並設した
場合について示したが、４台以上複数台並設した構成で
も良く、また被加熱材６は帯板の加熱に限らず、棒材や
パイプの加熱にも広く適用することができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明した如く請求項１記載の誘導加
熱装置は、被加熱材の搬送方向に沿って複数台のＣ形イ
ンダクターを並設し、隣接するＣ形インダクターの磁束
の方向を互いに逆方向に形成することにより、ループ回
路内での起電力を０にしてテーブルローラを介してアー
スに電流を流さないでスパークの発生を防止して、高品
質の製品を製造できると共に、テーブルローラの絶縁対
策を不要にして、設備費用を低減させることができる。
また並設した各Ｃ形インダクターを同一電源に接続した
構造は、高周波電源の位相の調整が容易で、特に切替ス
イッチを取付けたものは、一部のインダクターが故障し
てもスイッチを切替えることによりバランスのとれた加
熱を行なうことができる。
熱装置は、被加熱材の搬送方向に沿って複数台のＣ形イ
ンダクターを並設し、隣接するＣ形インダクターの磁束
の方向を互いに逆方向に形成することにより、ループ回
路内での起電力を０にしてテーブルローラを介してアー
スに電流を流さないでスパークの発生を防止して、高品
質の製品を製造できると共に、テーブルローラの絶縁対
策を不要にして、設備費用を低減させることができる。
また並設した各Ｃ形インダクターを同一電源に接続した
構造は、高周波電源の位相の調整が容易で、特に切替ス
イッチを取付けたものは、一部のインダクターが故障し
てもスイッチを切替えることによりバランスのとれた加
熱を行なうことができる。
【００３５】またコ字形鉄心の鉄心脚部にブロック鉄心
を着脱自在に取付けられているので、ブロック鉄心の取
付けや耐熱板の交換時の取外し作業が容易である。しか
もブロック鉄心のブロックコアは、水冷管で周囲を覆わ
れた当板で挟持され、しかも水冷管に放射状に突設され
た冷却フィンがラジアルコアの間に介在されているので
ブロック鉄心は内部から効率よく冷却され、鉄心の発熱
が抑えられ、けい素鋼板表面の絶縁破壊を防止できると
共に、ここに巻回した加熱コイルの過熱も少なくその絶
縁被覆を保護できるので、大きな電流を流して効率よく
被加熱材を誘導加熱することができる。
を着脱自在に取付けられているので、ブロック鉄心の取
付けや耐熱板の交換時の取外し作業が容易である。しか
もブロック鉄心のブロックコアは、水冷管で周囲を覆わ
れた当板で挟持され、しかも水冷管に放射状に突設され
た冷却フィンがラジアルコアの間に介在されているので
ブロック鉄心は内部から効率よく冷却され、鉄心の発熱
が抑えられ、けい素鋼板表面の絶縁破壊を防止できると
共に、ここに巻回した加熱コイルの過熱も少なくその絶
縁被覆を保護できるので、大きな電流を流して効率よく
被加熱材を誘導加熱することができる。
【００３６】請求項２記載の誘導加熱装置は、鉄心脚部
となる平面円形状のブロック鉄心は、水冷管を接合した
放射状の冷却フィンをラジアルコアの間に介在させてい
るのでブロック鉄心は内部から効率よく冷却される。し
かもけい素鋼板は放射状に積層されているので、あらゆ
る方向から磁束が通過しても誘導加熱されにくいので、
更にブロック鉄心18を小形化して装置を軽量化すること
ができる。
となる平面円形状のブロック鉄心は、水冷管を接合した
放射状の冷却フィンをラジアルコアの間に介在させてい
るのでブロック鉄心は内部から効率よく冷却される。し
かもけい素鋼板は放射状に積層されているので、あらゆ
る方向から磁束が通過しても誘導加熱されにくいので、
更にブロック鉄心18を小形化して装置を軽量化すること
ができる。
【図１】本発明の実施例による平面楕円形状のブロック
鉄心を取付けて鉄心脚部としたＣ形インダクターの斜視
図である。
鉄心を取付けて鉄心脚部としたＣ形インダクターの斜視
図である。
【図２】図１に示す誘導加熱装置の等価回路を示す回路
図である。
図である。
【図３】図１のブロック鉄心を示す斜視図である。
【図４】図３に示すブロック鉄心の内部に設けた冷却フ
ィンの斜視図である。
ィンの斜視図である。
【図５】本発明の他の実施例による４台のＣ形インダク
ターを同一電源に接続した誘導加熱装置の電源回路を示
す回路図である。
ターを同一電源に接続した誘導加熱装置の電源回路を示
す回路図である。
【図６】本発明の他の実施例による平面円形状のブロッ
ク鉄心を取付けて鉄心脚部としたＣ形インダクターの斜
視図である。
ク鉄心を取付けて鉄心脚部としたＣ形インダクターの斜
視図である。
【図７】図６のブロック鉄心を示す斜視図である。
【図８】図７に示すブロック鉄心の内部に設けた冷却フ
ィンの斜視図である。
ィンの斜視図である。
【図９】従来の誘導加熱装置を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す誘導加熱装置の要部を示す斜視図
である。
である。
【図１１】図１０に示す誘導加熱装置の等価回路を示す
回路図である。
回路図である。
１Ａ Ｃ形インダクター ２ Ｃ形鉄心 ３ 鉄心脚部 ４ 開口部 ５ 加熱コイル ６ 被加熱材 ７ 電源 ８ 渦電流 ９ テーブルローラ 10 ループ回路 11 ループ回路 13 整合装置 14Ａ 切替スイッチ 16 コ字形鉄心 17 凹溝 18 ブロック鉄心 19 当板 20 水冷管 21 冷却フィン
フロントページの続き (72)発明者 石原 進 福島県福島市松川町字天王原９番地 北 芝電機株式会社内 (72)発明者 土斐崎 哲嗣 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会 社東芝 本社事務所内 (56)参考文献 特開 昭62−51188（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−262387（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−134297（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−34696（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 6/10
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃ形鉄心の開口部を挟んで上下の鉄心脚
部に、夫々加熱コイルを巻回して、前記開口部に被加熱
材の長手方向に沿った両端側を通過させて、被加熱材を
誘導加熱するＣ形インダクターを、被加熱材の搬送方向
に沿って複数台並設すると共に、隣接するＣ形インダク
ターの磁束の方向を互いに逆方向に形成すると共に、前
記Ｃ形鉄心を、コ字形鉄心の開口部を挟んで上下に、脚
部となるけい素鋼板を積層したブロック鉄心を対向して
着脱自在に取付けてＣ形に形成し、前記ブロック鉄心
を、けい素鋼板を積層した直方体状のブロックコアの両
側から当板で挟持し、この当板の周縁に水冷管を接合す
ると共に、当板の両側にけい素鋼板を放射状に積層した
半割円形状のラジアルコアを設けて平面楕円形状に形成
したことを特徴とする誘導加熱装置。 - 【請求項２】 ブロック鉄心を、複数枚の冷却フィンを
放射状に設け、このフィンの周縁に水冷管を接合し、各
冷却フィンの間にけい素鋼板を放射状に積層して平面円
形状に形成したことを特徴とする請求項１記載の誘導加
熱装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12970795A JP3156746B2 (ja) | 1994-06-21 | 1995-04-28 | 誘導加熱装置 |
| TW085207925U TW301522U (en) | 1994-06-21 | 1995-06-16 | Induction heater apparatus |
| AU21741/95A AU687541B2 (en) | 1994-06-21 | 1995-06-16 | Induction heater apparatus |
| CN95107015A CN1082781C (zh) | 1994-06-21 | 1995-06-21 | 感应加热装置 |
| KR1019950016757A KR960003524A (ko) | 1994-06-21 | 1995-06-21 | 유도 히터 장치 |
| CN200410033473.8A CN1538785B (zh) | 1994-06-21 | 1995-06-21 | 耐火板 |
| CNB011329386A CN1256005C (zh) | 1994-06-21 | 2001-09-11 | 感应加热装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16275894 | 1994-06-21 | ||
| JP6-162758 | 1994-06-21 | ||
| JP12970795A JP3156746B2 (ja) | 1994-06-21 | 1995-04-28 | 誘導加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0869866A JPH0869866A (ja) | 1996-03-12 |
| JP3156746B2 true JP3156746B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=26465014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12970795A Expired - Lifetime JP3156746B2 (ja) | 1994-06-21 | 1995-04-28 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3156746B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014033805A1 (ja) | 2012-08-27 | 2014-03-06 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 誘導加熱装置の制御装置 |
| KR20160089416A (ko) | 2013-12-13 | 2016-07-27 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 유도가열 장치 |
Families Citing this family (9)
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|---|---|---|---|---|
| JP2001006864A (ja) * | 1999-06-25 | 2001-01-12 | Nkk Corp | 誘導加熱装置 |
| KR100419496B1 (ko) * | 2001-06-19 | 2004-02-19 | 고려용접봉 주식회사 | 스풀에의 스테인레스스틸 플럭스인입와이어 권취방법 및 이를 위한 장치 |
| JP4597715B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2010-12-15 | 多田電機株式会社 | 磁気加熱装置 |
| JP5466905B2 (ja) * | 2009-09-16 | 2014-04-09 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 誘導加熱装置及び誘導加熱装置の制御方法 |
| JP5184487B2 (ja) * | 2009-10-30 | 2013-04-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 誘導加熱装置 |
| JP5186513B2 (ja) * | 2010-01-26 | 2013-04-17 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 誘導加熱装置 |
| KR101370710B1 (ko) * | 2011-10-24 | 2014-03-07 | 주식회사 포스코아이씨티 | 유도가열을 위한 장치 |
| JP5842183B2 (ja) * | 2013-05-20 | 2016-01-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 誘導加熱装置 |
| CN114261120B (zh) * | 2021-11-16 | 2024-04-02 | 鹤山联塑实业发展有限公司 | 一种承插式缠绕结构壁管的制作方法及设备 |
-
1995
- 1995-04-28 JP JP12970795A patent/JP3156746B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014033805A1 (ja) | 2012-08-27 | 2014-03-06 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 誘導加熱装置の制御装置 |
| KR20160089416A (ko) | 2013-12-13 | 2016-07-27 | 도시바 미쓰비시덴키 산교시스템 가부시키가이샤 | 유도가열 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0869866A (ja) | 1996-03-12 |
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