JP7290858B2

JP7290858B2 - 誘導加熱コイル

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Publication number: JP7290858B2
Application number: JP2019070342A
Authority: JP
Inventors: 潤二己之上; 昌大井上
Original assignee: 富士電子工業株式会社
Priority date: 2019-04-02
Filing date: 2019-04-02
Publication date: 2023-06-14
Anticipated expiration: 2039-04-02
Also published as: JP2020170609A

Description

本発明は、交流電流が通電され、鉄鋼材料等の磁気誘導を受ける素材からなるワークに近接配置され、当該ワークに誘導電流を励起させて誘導加熱する誘導加熱コイルに関するものである。

長さを有するワークの側面に高周波誘導加熱による熱処理を実施する場合、ワークの表面に近接対向する誘導加熱コイルが使用される。従来、設備を小型化することができるいわゆる「移動焼き」と称される焼入方法と、熱処理を短時間で完了することができるいわゆる「固定焼き」と称される焼入方法が創案されている。移動焼きで使用される誘導加熱コイルは、ワークの長手方向の熱処理対象領域の一部の表面のみに近接対向し、高周波電流が通電された状態でワークに対してワークの長手方向に沿って相対移動し、全熱処理対象領域の表面に対して順に近接対向する。すなわち、移動焼きでは、ワークの熱処理対象領域が、長手方向に沿って順に熱処理される。

一方、固定焼きでは、ワークと誘導加熱コイルが、ワークの長手方向に相対移動せず、互いにその場で相対回転しながら誘導加熱コイルに高周波電流が通電される。すなわち、誘導加熱コイルは、ワークの長手方向の熱処理対象領域全体に渡って近接対向しており、ワークの熱処理対象領域全体に同時に高周波誘導電流を励起させる。その結果、ワークの熱処理対象領域全体が均一に昇温し、熱処理が短時間で完了する。

特許文献１には、ワークの周囲に螺旋構造を呈する加熱コイル（加熱コイル部）を配置する誘導加熱用のコイル装置の発明が開示されている。螺旋構造の加熱コイルの内部にワークを配置すると、ワークの熱処理対象領域全体（加熱コイルの螺旋の軸方向長さに相当する領域）を同時に均一に誘導加熱することができる。すなわち、ワークの誘導加熱を短時間で完了することができる。

特開平１１－３２９７０２号公報

ところで、長さを有するワークの長手方向の熱処理対象領域全体を同時に誘導加熱する従来の誘導加熱コイルは、特許文献１に開示されているような螺旋構造を呈しており、電源側から高周波電流を導く一対のリード部が接続されている。リード部は、誘導加熱コイルに高周波電流を導くがワークには近接対向せず、ワークの表面に高周波誘導電流を励起させる誘導加熱には寄与していない。ところが、このワークの誘導加熱に寄与しないリード部を流れる高周波電流によって、リード部の周囲には磁界（ワークを昇温させるのに寄与しない磁界）が発生し、これによって電力が無駄に消費されているのではないかと本発明者は考えた。
そこで本発明は、電源側から交流電流を導くリード部で消費される電力を低減することができる誘導加熱コイルを提供することを目的としている。

上記課題を解決するための関連の発明は、長さを有するワークに近接し、交流電流が通電されて、当該ワークに誘導電流を励起させて誘導加熱するための誘導加熱コイルであって、電源側から交流電流を導く一対のリード部と、前記ワークに近接する複数のワーク対向部と、前記ワーク対向部同士を繋ぐ複数の接続部を有し、前記各リード部と、各ワーク対向部と、各接続部は、直列に接続されており、前記各リード部は、全長に渡って連続的に相手側のリード部又はいずれかの接続部と近接対向していることを特徴とする誘導加熱コイルである。

この発明では、各リード部は、全長に渡って連続的に相手側のリード部又はいずれかの接続部と近接対向している。また、各リード部を流れる交流電流は、互いに逆向きである。同様に、リード部に近接対向する接続部には、リード部とは逆向きの交流電流が流れる。そのため、近接対向するリード部又は接続部から互いに逆向きの磁界が発せられ、各リード部及び接続部から発せられる磁界同士が相殺される。その結果、磁界の発生が抑制され、リード部や接続部で消費される電力が抑制される。すなわち、リード部や接続部における、磁束が発せられる部位が減少し、磁束漏れに起因するエネルギーの損失を抑制することができる。
ここで近接対向とは、リード部や接続部が発する磁界同士が打ち消しあう程度に接近している状態を意味している。

関連の発明は、長さを有するワークに近接し、交流電流が通電されて、当該ワークに誘導電流を励起させて誘導加熱するための誘導加熱コイルであって、電源側から交流電流を導く一対のリード部と、前記ワークに近接する複数のワーク対向部と、前記ワーク対向部同士を繋ぐ複数の接続部を有し、前記各リード部と、各ワーク対向部と、各接続部は、直列に接続されており、前記各リード部同士は、近接対向する部位を有し、前記各リード部におけるリード部同士が近接対向していない部位が、いずれかの前記接続部と近接対向していることを特徴とする誘導加熱コイルである。

この発明では、各リード部同士は、近接対向する部位を有し、各リード部におけるリード部同士が近接対向していない部位が、いずれかの接続部と近接対向している。また、各リード部に流れる交流電流は、互いに逆向きである。同様に、リード部に近接対向する接続部には、リード部とは逆向きの交流電流が流れる。そのため、近接対向するリード部又は接続部から互いに逆向きの磁界が発せられ、各リード部及び接続部から発せられる磁界同士が相殺される。その結果、磁界の発生が抑制され、リード部や接続部で消費される電力が抑制される。すなわち、リード部や接続部における、磁束が発せられる部位が減少し、磁束漏れに起因するエネルギーの損失を抑制することができる。

関連の発明は、いずれのリード部とも近接対向していない接続部同士が近接対向していることを特徴とする上記の誘導加熱コイルである。

この発明では、いずれのリード部にも近接対向していない接続部同士が近接対向している。ここで、一対のリード部とワーク対向部と接続部は直列に接続されているので、近接した接続部に流れる交流電流は互いに逆向きになる。そのため、近接対向する接続部から発せられる磁束同士が相殺され、磁束漏れに起因するエネルギーの損失をさらに抑制することができる。

関連の発明は、隣接するワーク対向部に、同一の向きの交流電流が流れることを特徴とする上記の誘導加熱コイルである。
この発明では、隣接するワーク対向部に流れる電流の向きが、同一の向きになるので、各ワーク対向部によってワークに励起される誘導電流の向きが一致する。すなわち、各ワーク対向部によってワークに励起される誘導電流同士が相殺されず、ワークには良好にジュール熱が生じる。その結果、ワークは良好に昇温する。

請求項１に記載の発明は、長さを有するワークに近接し、交流電流が通電されて、当該ワークに誘導電流を励起させて誘導加熱するための誘導加熱コイルであって、電源側から交流電流を導く一対のリード部と、前記ワークに近接する複数のワーク対向部と、前記ワーク対向部同士を繋ぐ複数の接続部を有し、前記各リード部と、各ワーク対向部と、各接続部は、直列に接続されており、前記各リード部は、全長に渡って連続的に相手側のリード部又はいずれかの接続部と近接対向しており、前記複数のワーク対向部は環状であり、
前記複数のワーク対向部は、同芯で互いに隙間を空けて隣接配置されており、前記複数のワーク対向部は、第一のワーク対向部と、第二のワーク対向部と、第三のワーク対向部を含み、前記第一のワーク対向部と、前記第二のワーク対向部と、前記第三のワーク対向部は、この順番で隣接配置されており、前記複数の接続部には、前記第一のワーク対向部と前記第三のワーク対向部とを接続するものが含まれていることを特徴とする誘導加熱コイルである。
請求項２に記載の発明は、長さを有するワークに近接し、交流電流が通電されて、当該ワークに誘導電流を励起させて誘導加熱するための誘導加熱コイルであって、電源側から交流電流を導く一対のリード部と、前記ワークに近接する複数のワーク対向部と、前記ワーク対向部同士を繋ぐ複数の接続部を有し、前記各リード部と、各ワーク対向部と、各接続部は、直列に接続されており、前記各リード部は、全長に渡って連続的に相手側のリード部又はいずれかの接続部と近接対向しており、前記各リード部と前記相手側のリード部又は前記いずれかの接続部は、いずれも線状であると共に、その延伸方向に直交する断面が長辺と短辺を有する長方形状であり、一方のリード部の前記長辺を含む面であって延伸方向に延びる面は、他方のリード部及び前記いずれかの接続部の前記長辺を含む面であって延伸方向に延びる面と対向していることを特徴とする誘導加熱コイルである。
請求項３に記載の発明は、いずれのリード部とも近接対向していない接続部同士が近接対向していることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導加熱コイルである。
請求項４に記載の発明は、隣接するワーク対向部に流れる電流の向きが、同一の向きになることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導加熱コイルである。

本発明の誘導加熱コイルによると、誘導加熱コイルに交流電流を導くリード部で電力が消費されるのを抑制することができる。

誘導加熱コイルに高周波電流を通電する高周波誘導加熱装置の概略の系統図である。図１の高周波誘導加熱装置に設けられた本実施形態に係る誘導加熱コイルの斜視図である。図２の誘導加熱コイルのスケルトン図である。図２とは別の実施形態に係る誘導加熱コイルのスケルトン図である。図２、図４とはさらに別の実施形態に係る誘導加熱コイルのスケルトン図である。図２、図４、図５とはさらに別の実施形態に係る誘導加熱コイルのスケルトン図である。図２、図４、図５、図６とはさらに別の実施形態に係る誘導加熱コイルのスケルトン図である。図２、図４、図５、図６、図７とはさらに別の実施形態に係る誘導加熱コイルのスケルトン図である。

以下、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、高周波誘導加熱装置１は、高周波発振器３、変圧器４を有する。高周波誘導加熱装置１は、商用電源２から供給される交流電流を、高周波発振器３と変圧器４によって高周波電流に変換し、変圧器４の二次側に接続された誘導加熱コイル５に高周波電流を通電するものである。

図２に示すように、誘導加熱コイル５は、銅又は銅合金等の良導体からなる中空の部材で構成されており、複数（図２では５つ）のワーク対向部５ａ～５ｅ、接続部７ａ～７ｄ、移行部８ａ～８ｅと９ａ～９ｅ（図３）を有している。

各ワーク対向部５ａ～５ｅは、それぞれ一巻きの環状構造（ワンターン構造）を呈する部位である。すなわち、各ワーク対向部５ａ～５ｅは、円環の一部を切り欠いたような構造を呈している。各ワーク対向部５ａ～５ｅは同じ大きさであり、同芯状に互いに隙間（間隔）を空けて隣接配置されている。各ワーク対向部５ａ～５ｅの中心は一致しているが、各ワーク対向部５ａ～５ｅの円環の切れ目の位置（両端が近接する位置）は、詳しくは後述する理由で、一直線上に揃っていない。すなわち、各ワーク対向部５ａ～５ｅにおける円環の切れ目の位置は、各ワーク対向部５ａ～５ｅの中心が配置された直線がのびる方向から見て、円周上の異なる角度位置に配されている。

ワーク対向部５ａの両端には、移行部８ａ、９ａの一端が接続されている。移行部８ａ、９ａは、直線状の導体である。すなわち、移行部８ａ、９ａの間にワーク対向部５ａが配されており、移行部８ａ、９ａは、ワーク対向部５ａを介して通電可能に接続されている。移行部８ａ、９ａは、近接して互いに平行であり、ワーク対向部５ａの中心から離れる方向（円環の外方）にのびている。

ワーク対向部５ｂ～５ｅにも、ワーク対向部５ａと同様に、直線状の導体である移行部８ｂ～８ｅ、９ｂ～９ｅの一端がそれぞれ接続されている。各ワーク対向部５ａ～５ｅに接続された移行部８ａ～８ｂ、９ａ～９ｂの位置は、ワーク対向部５ａ～５ｅの円環の切れ目の位置がずれていることにより、円周方向にずれている。また、移行部８ｂ、９ｂ（８ｃ～８ｅ、９ｃ～９ｅ）は近接して互いに平行であり、それぞれワーク対向部５ｂ～５ｅから同方向に延びている。すなわち、移行部８ａ～８ｅと移行部９ａ～９ｅは、各ワーク対向部５ａ～５ｅの円環の外方に延びているが、必ずしもワーク対向部５ａ～５ｅに対して半径方向に延びているわけではない。換言すると、直線状の移行部８ａ～８ｅ、９ａ～９ｅは、必ずしもワーク対向部５ａ～５ｅの中心を通っているわけではない。

次に、各ワーク対向部５ａ～５ｅの各移行部８ａ～８ｅ、９ａ～９ｅに対する、各リード部６ａ、６ｂ及び接続部７ａ～７ｄの接続関係を説明し、続いて、各リード部６ａ、６ｂ及び接続部７ａ～７ｄの形状と位置関係について説明する。

図３に示すように、ワーク対向部５ａに接続された一方の移行部８ａには、リード部６ａの一端が接続されている。リード部６ａの他端は、変圧器４（図１）の二次側に接続されている。ちなみに、図１は、高周波誘導加熱装置１を模式的に示したものであって、リード部６ａ、６ｂは、変圧器４とワーク対向部５の間に設けられた互いに近接対向した部位で示されている。なお、図１では、移行部８、９の描写は省略している。また、図３に示すように、ワーク対向部５ａに接続された他方の移行部９ａには、接続部７ａの一端が接続されている。

図３に示すように、ワーク対向部５ｂに接続された一方の移行部８ｂには、接続部７ｄの一端が接続されている。また、ワーク対向部５ｂに接続された他方の移行部９ｂには、リード部６ｂの一端が接続されている。リード部６ｂの他端は、変圧器４（図１）の二次側に接続されている。

図３に示すように、ワーク対向部５ｃに接続された一方の移行部８ｃには、接続部７ａの他端が接続されている。すなわち移行部８ｃは、接続部７ａを介して、ワーク対向部５ａ側の移行部９ａと接続されている。接続部７ａは、ワーク対向部５ｂの両側のワーク対向部５ａ、５ｃを接続している。また、ワーク対向部５ｃに接続された他方の移行部９ｃには、接続部７ｂの一端が接続されている。

図３に示すように、ワーク対向部５ｄに接続された一方の移行部８ｄには、接続部７ｃの一端が接続されている。ワーク対向部５ｄに接続された他方の移行部９ｄには、接続部７ｄの他端が接続されている。すなわち、接続部７ｄは、ワーク対向部５ｃの両側のワーク対向部５ｂ（移行部８ｂ）とワーク対向部５ｄ（移行部９ｄ）を接続している。

図３に示すように、ワーク対向部５ｅに接続された一方の移行部８ｅには、接続部７ｂの他端が接続されている。すなわち、接続部７ｂは、ワーク対向部５ｄの両側のワーク対向部５ｃ（移行部９ｃ）とワーク対向部５ｅ（移行部８ｅ）を接続している。また、ワーク対向部５ｅに接続された他方の移行部９ｅには、接続部７ｃの他端が接続されている。すなわち、接続部７ｃは、ワーク対向部５ｄ（移行部８ｄ）とワーク対向部５ｅ（移行部９ｅ）を接続している。

次に、リード部６ａ、６ｂと、各接続部７ａ～７ｄの形状と位置関係について説明する。

リード部６ａは、図１に示す変圧器４の二次側に接続されており、誘導加熱コイル５付近では図２、図３に示すように直線状を呈している。また、リード部６ｂも変圧器４の二次側に接続されている。

誘導加熱コイル５付近ではリード部６ｂとリード部６ａは互いに平行な状態で近接している。すなわち、図２，図３に示すように、リード部６ａ、６ｂは平行であって互いに近接する部位を有している。

リード部６ｂは、リード部６ａと平行状態でワーク対向部５ａ付近までのびており、その直進方向の延長上には移行部９ａの他端が配置されている。そこで、リード部６ｂには、移行部９ａを回避するように屈曲した回避部１０ａが設けられている。

回避部１０ａは、リード部６ａから離間する方向に延びる部位である。また、回避部１０ａの前後には、回避部１０ａを挟んだ両側に直線状にのびる部位があり、回避部１０ａは、これら両直線部を段違いに接続している。すなわち、回避部１０ａの一方側には、リード部６ａと近接対向する部位が設けられており、他方側にはワーク対向部５ｂに向かって延びる部位が設けられている。このワーク対向部５ｂに向かって延びる部位は、接続部７ａと平行状態で近接対向している。

リード部６ｂにおける接続部７ａと近接対向している部位の、その直進方向の延長上には移行部８ｂの他端が配置されている。そこで、リード部６ｂには、移行部８ｂを回避するように屈曲した回避部１０ｂが設けられている。回避部１０ｂは、接続部７ａから離間する方向に延びる部位である。リード部６ｂの回避部１０ｂの先には移行部９ｂの他端が配置されており、リード部６ｂは、移行部９ｂの他端に接続されている。

すなわち、リード部６ｂは、回避部１０ａ、１０ｂを有しており、回避部１０ａ、１０ｂによって二カ所に段違いとなった部位が形成されている。そして、リード部６ｂは、回避部１０ａの手前まではリード部６ａと平行状態で近接対向しており、回避部１０ａ、１０ｂの間の大半の部位が、接続部７ａと平行状態で近接対向している。
ここで、大半の部位とは、リード部６ｂの回避部１０ａと１０ｂの間の長さにおける６０％以上の部位である。

接続部７ａは、移行部９ａの他端から移行部８ｃの他端に至る全領域に渡って直線状を呈している。また接続部７ａの移行部９ａ側の大半の部位が、リード部６ｂと平行状態で近接対向しており、さらに移行部８ｃ側の大半の部位が、接続部７ｄと平行状態で近接対向している。

接続部７ｂは、移行部９ｃから移行部８ｅに至る全領域に渡って直線状を呈している。接続部７ｂは、ワーク対向部５ｃに接続された他方側の移行部９ｃの他端と、ワーク対向部５ｅに接続された一方側の移行部８ｅの他端を接続している。

接続部７ｄには、リード部６ｂの回避部１０ａ、１０ｂと同様の段違いの回避部１１ａ、１１ｂが設けられている。すなわち、接続部７ｄは、移行部８ｂの端部から途中までは接続部７ａに対して平行状態で近接対向しており、さらに接続部７ｂと平行状態で近接対向し、移行部９ｄの他端と接続されている。

具体的には、接続部７ｄは、移行部８ｂの他端からワーク対向部５ｃ側に向かって接続部７ａと平行に延びており、その延長上には移行部９ｃの端部が配置されている。そのため接続部７ｄは、移行部９ｃの手前で回避部１１ａによって接続部７ａから離間する方向に延び、さらに移行部９ｃの他端に接続された接続部７ｂと平行にワーク対向部５ｄに向かって延びている。すなわち、接続部７ｄには、接続部７ａと平行な部位と、接続部７ｂと平行な部位があり、これらが回避部１１ａで段違い状に接続されている。

また、接続部７ｄにおける、回避部１１ａ側から接続部７ｂと平行にのびる部位の延長上には、移行部８ｄの他端が配置されている。そこで、移行部８ｄの手前の位置に回避部１１ｂが設けられている。回避部１１ｂは、接続部７ｂから離間する方向に延びる部位である。接続部７ｄは、回避部１１ｂからさらに接続部７ｂと平行方向にのびて移行部９ｄの他端に接続されている。

接続部７ｄにおける移行部８ｂと回避部１１ａの間の部位が、接続部７ａと平行状態で近接対向している。また、接続部７ｄにおける回避部１１ａと回避部１１ｂの間の大半の部位が、接続部７ｂと平行状態で近接対向している。ここで、大半とは、全体の６０％以上を意味している。

そして、ワーク対向部５ｄ側の移行部８ｄの他端と、ワーク対向部５ｅ側の移行部９ｅの他端が、接続部７ｃで接続されている。接続部７ｃは、全領域に渡って直線状であり、接続部７ｂと平行状態で近接対向している。

誘導加熱コイル５は、以上説明した構造を有している。
そして、図１に示す高周波誘導加熱装置１によって誘導加熱コイル５に高周波電流が通電される。高周波電流のある一瞬における電流の向きを図３に矢印で示す。

図３に示すように、電流は、リード部６ａ、移行部８ａ、ワーク対向部５ａ、移行部９ａ、接続部７ａ、移行部８ｃ、ワーク対向部５ｃ、移行部９ｃ、接続部７ｂ、移行部８ｅ、ワーク対向部５ｅ、移行部９ｅ、接続部７ｃ、移行部８ｄ、ワーク対向部５ｄ、移行部９ｄ、接続部７ｄ、移行部８ｂ、ワーク対向部５ｂ、移行部９ｂ、リード部６ｂの順に流れる。

ここで、リード部６ａ、６ｂに着目すると、近接対向した両リード部６ａ、６ｂに流れる電流は逆向きである。また、接続部７ａとリード部６ｂの一部及び接続部７ｄの一部が近接対向しており、電流の向きは逆向きである。さらに、接続部７ｂと接続部７ｄの一部及び接続部７ｃが近接対向しており、近接対向するもの同士の電流の向きは逆向きとなっている。すなわち、リード部６ａ、６ｂ、接続部７ａ～７ｄは、近接対向するもの同士に電流の向きが逆向きとなっている。

そのため、リード部６ａ、６ｂ、接続部７ａ～７ｄに流れる高周波電流によって生じる磁界の大半が、互いに相殺される。すなわち、リード部６ａ、６ｂ、接続部７ａ～７ｄからは磁界が生じにくい。その結果、ワークＷと近接対向していないリード部６ａ、６ｂ、接続部７ａ～７ｄで電力が消費されるのを抑制することができる。

また、図３に示すように、移行部８ａ、９ａも互いに平行であって近接対向しており、さらに流れる電流の向きは互いに逆向きである。そのため、移行部８ａ、９ａに流れる高周波電流によって生じる磁界の大半が、互いに相殺される。移行部８ｂ～８ｅ、９ｂ～９ｅについても同様である。

各ワーク対向部５ａ～５ｅの環の内部には、長さを有するワークＷを配置することができる。すなわち、ワーク対向部５ａ～５ｅの内壁（内面）は、長さを有する筒状又は円柱状のワークＷの円周側面に近接対向する。

そして、各ワーク対向部５ａ～５ｅに通電された高周波電流によって、ワークＷには高周波誘導電流が励起され、ワークＷは高周波誘導加熱されて昇温する。図２、図３に示す誘導加熱コイル５では、各ワーク対向部５ａ～５ｅに流れる電流の向きは一致している。図３に示す例では、各ワーク対向部５ａ～５ｅには、反時計回り方向の電流が流れている。すなわち、各ワーク対向部５ａ～５ｅに流れる高周波電流によって生じる磁界の向きが一致し、ワークＷには良好に高周波誘導電流が励起される。

図３に示すように、本実施形態では、リード部６ａとワーク対向部５ａが移行部８ａを介して接続されており、リード部６ｂとワーク対向部５ｂが移行部９ｂを介して接続されている。ここで、リード部６ａと移行部８ａは、構造的に相違するものではなく、両者とも同一の中空の良導体で構成されている。よって、リード部６ａ、６ｂの一部が移行部８ａ、９ｂを構成していると見做すこともできる。

同様に、接続部７ａは、移行部９ａ、８ｃを介してそれぞれワーク対向部５ａ、５ｃと接続されているが、接続部７ａの一部が移行部９ａ、８ｃを構成していると見做すこともできる。さらに、接続部７ｂの一部が移行部９ｃ、８ｅを構成し、接続部７ｃの一部が移行部８ｄ、９ｅを構成し、接続部７ｄの一部が移行部８ｂ、９ｄを構成していると見做すこともできる。

次に、別の形態の誘導加熱コイルについて説明する。
図４は、図２、図３とは別の誘導加熱コイル１５のスケルトン図である。
ワーク対向部１５ａ～１５ｅでは、移行部１８（１８ａ～１８ｅ）と移行部１９（１９ａ～１９ｅ）の取り付け位置が、図３のワーク対向部５ａ～５ｅの移行部８（８ａ～８ｅ）と移行部９（９ａ～９ｅ）の取り付け位置と相違しているが、ワーク対向部１５ａ～１５ｅのその他の構造は、ワーク対向部５ａ～５ｅの構造と同様である。

図４に示すように、ワーク対向部１５ａには移行部１８ａ、１９ａが接続されており、同様に、ワーク対向部１５ｂ～１５ｅには、移行部１８ｂ～１８ｅ、１９ｂ～１９ｅがそれぞれ接続されている。

図１に示す変圧器４の二次側に接続された一方のリード部６ａが、ワーク対向部１５ａと一体の移行部１８ａに接続されており、他方のリード部６ｂは、ワーク対向部１５ｅと一体の移行部１９ｅに接続されている。

ワーク対向部１５ａと一体の移行部１９ａとワーク対向部１５ｂと一体の移行部１８ｂ、ワーク対向部１５ｂと一体の移行部１９ｂとワーク対向部１５ｃと一体の移行部１８ｃ、ワーク対向部１５ｃと一体の移行部１９ｃとワーク対向部１５ｄと一体の移行部１８ｄ、ワーク対向部１５ｄと一体の移行部１９ｄとワーク対向部１５ｅと一体の移行部１８ｅ、がそれぞれ接続部１７ａ～１７ｄで接続されている。
図４に示すように、リード部６ａと各接続部１７ａ～１７ｄは、平行であるが、段違い状に位置がずれている。

そして、リード部６ｂが、リード部６ａ、接続部１７ａ～１７ｄとそれぞれ平行状態で近接対向している。すなわち、リード部６ｂには、図４に示すように段違い部２０ａ～２０ｄが設けられており、段違い部２０ａ～２０ｄによって、段違い状に配置されたリード部６ａ、接続部１７ａ～１７ｄとそれぞれ近接対向している。

ここで、リード部６ｂに流れる電流の向きと、リード部６ａ、接続部１７ａ～１７ｄに流れる電流の向きは、互いに逆向きとなっている。また、各ワーク対向部１５ａ～１５ｄには、同方向（図４に示す例では、反時計回り方向）に電流が同期して流れる。

また、図５～図７にそれぞれ示す誘導加熱コイル２５、３５、４５においても、リード部６ａ、６ｂによって供給される高周波電流の向きは、対向する各リード部６ａ、６ｂ及び各接続部の相手側とは逆向きとなっている。また、各ワーク対向部に流れる電流の向きは同方向である。

以上説明した実施形態では、いずれもワーク対向部の数が５つであったが、ワーク対向部の数は任意に選定することができる。例えば、図８に示す誘導加熱コイル５５のように、ワーク対向部の数を４つにすることもできる。また、図示していないが、ワーク対向部の数を６つ以上とすることもできる。

１高周波誘導加熱装置
５、１５誘導加熱コイル
５ａ～５ｅワーク対向部
１５ａ～１５ｅワーク対向部
６ａ、６ｂリード部
７ａ～７ｄ接続部

Claims

長さを有するワークに近接し、交流電流が通電されて、当該ワークに誘導電流を励起させて誘導加熱するための誘導加熱コイルであって、
電源側から交流電流を導く一対のリード部と、前記ワークに近接する複数のワーク対向部と、前記ワーク対向部同士を繋ぐ複数の接続部を有し、
前記各リード部と、各ワーク対向部と、各接続部は、直列に接続されており、
前記各リード部は、全長に渡って連続的に相手側のリード部又はいずれかの接続部と近接対向しており、
前記複数のワーク対向部は環状であり、
前記複数のワーク対向部は、同芯で互いに隙間を空けて隣接配置されており、
前記複数のワーク対向部は、第一のワーク対向部と、第二のワーク対向部と、第三のワーク対向部を含み、
前記第一のワーク対向部と、前記第二のワーク対向部と、前記第三のワーク対向部は、この順番で隣接配置されており、
前記複数の接続部には、前記第一のワーク対向部と前記第三のワーク対向部とを接続するものが含まれていることを特徴とする誘導加熱コイル。
長さを有するワークに近接し、交流電流が通電されて、当該ワークに誘導電流を励起させて誘導加熱するための誘導加熱コイルであって、
電源側から交流電流を導く一対のリード部と、前記ワークに近接する複数のワーク対向部と、前記ワーク対向部同士を繋ぐ複数の接続部を有し、
前記各リード部と、各ワーク対向部と、各接続部は、直列に接続されており、
前記各リード部は、全長に渡って連続的に相手側のリード部又はいずれかの接続部と近接対向しており、
前記各リード部と前記相手側のリード部又は前記いずれかの接続部は、いずれも線状であると共に、その延伸方向に直交する断面が長辺と短辺を有する長方形状であり、
一方のリード部の前記長辺を含む面であって延伸方向に延びる面は、他方のリード部及び前記いずれかの接続部の前記長辺を含む面であって延伸方向に延びる面と対向していることを特徴とする誘導加熱コイル。
いずれのリード部とも近接対向していない接続部同士が近接対向していることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘導加熱コイル。
隣接するワーク対向部に流れる電流の向きが、同一の向きになることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の誘導加熱コイル。