JPH01194283A - 誘導加熱装置 - Google Patents
誘導加熱装置Info
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- JPH01194283A JPH01194283A JP1782588A JP1782588A JPH01194283A JP H01194283 A JPH01194283 A JP H01194283A JP 1782588 A JP1782588 A JP 1782588A JP 1782588 A JP1782588 A JP 1782588A JP H01194283 A JPH01194283 A JP H01194283A
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- induction heating
- heating coil
- coils
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- inductive heating
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- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 title abstract 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 65
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 102000000429 Factor XII Human genes 0.000 description 1
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Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鋼材等の被加熱材を誘導加熱して昇温させる装
置に関する。
置に関する。
第５図は例えば熱処理ラインの一部に適用される従来の
誘導加熱装置を模式的に示す正面図である０図中１は矢
符方向へ送給される鋼材であり、該鋼材ｌの通過域を囲
繞する位置には、該鋼材１を誘導加熱するための複数の
（図では３個の）誘導加熱コイル１１．２１．３１が適
長離隔されつつ配置されている。そして該誘導加熱コイ
ル１１．２１．３１には夫々該誘導加熱コイル１１．２
１．３１の力率を改善するための整合コンデンサ１２．
２２．３２及び該誘導加熱コイル１１．２１．３１へ高
周波電流を供給する高周波インバータ１３．２３．３３
が接続されている。
誘導加熱装置を模式的に示す正面図である０図中１は矢
符方向へ送給される鋼材であり、該鋼材ｌの通過域を囲
繞する位置には、該鋼材１を誘導加熱するための複数の
（図では３個の）誘導加熱コイル１１．２１．３１が適
長離隔されつつ配置されている。そして該誘導加熱コイ
ル１１．２１．３１には夫々該誘導加熱コイル１１．２
１．３１の力率を改善するための整合コンデンサ１２．
２２．３２及び該誘導加熱コイル１１．２１．３１へ高
周波電流を供給する高周波インバータ１３．２３．３３
が接続されている。
なお該高周波インバータ１３．２３．３３はいずれも、
例えば高周波インバータ１３の詳細を示す第６図をみる
と明らかなように電圧検出器１３ａを内蔵しており、該
電圧検出器１３ａにより、負荷としての誘導加熱コイル
１１及び整合コンデンサ１２の両端における共振電圧を
検出し、該共振電圧に同期させてサイリスク等のスイッ
チング素子１３ｂをスイッチングさせて高周波電流を加
熱コイル１１へ供給す°るようになっている。
例えば高周波インバータ１３の詳細を示す第６図をみる
と明らかなように電圧検出器１３ａを内蔵しており、該
電圧検出器１３ａにより、負荷としての誘導加熱コイル
１１及び整合コンデンサ１２の両端における共振電圧を
検出し、該共振電圧に同期させてサイリスク等のスイッ
チング素子１３ｂをスイッチングさせて高周波電流を加
熱コイル１１へ供給す°るようになっている。
かかる装置を用いて鋼材１を加熱し、該鋼材１に熱処理
を施す場合、常温の鋼材１は矢符方向へ送給されること
によづて誘導加熱コイル１１．２１゜３１内を順次通過
し、最後の誘導加熱コイルイ３１を通過した状態で所定
の熱処理温度（例えば約１２００℃）に昇温され、然る
後に図示しない冷却装置へ送給されて所定の冷却条件に
て冷却される。
を施す場合、常温の鋼材１は矢符方向へ送給されること
によづて誘導加熱コイル１１．２１゜３１内を順次通過
し、最後の誘導加熱コイルイ３１を通過した状態で所定
の熱処理温度（例えば約１２００℃）に昇温され、然る
後に図示しない冷却装置へ送給されて所定の冷却条件に
て冷却される。
ところで、最初の誘導加熱コイル１１は鋼材ｌをキュリ
ーポイント（約７７０℃）以下の温度に加熱するための
ものであるため、該誘導加熱コイル１１へ給電する高周
波インバータ１３の出力周波数としては比較的低い値（
例えば３６０Ｈｚ）が選ばれる。
ーポイント（約７７０℃）以下の温度に加熱するための
ものであるため、該誘導加熱コイル１１へ給電する高周
波インバータ１３の出力周波数としては比較的低い値（
例えば３６０Ｈｚ）が選ばれる。
また該誘導加熱コイル１１に続く誘導加熱コイル２１゜
３１は鋼材１をキュリーポイント以上の温度に加熱する
ためのものであるため、該誘導加熱コイル２１゜３１へ
給電する高周波インバータ２３．３３の出力周波数とし
ては比較的高い値（例えば１０００Ｈｚ）が選ばれる。
３１は鋼材１をキュリーポイント以上の温度に加熱する
ためのものであるため、該誘導加熱コイル２１゜３１へ
給電する高周波インバータ２３．３３の出力周波数とし
ては比較的高い値（例えば１０００Ｈｚ）が選ばれる。
゛なお実際の運転周波数は、各誘導加熱コイル１１．２
１．’ ３１とそれに接続された接合コンデンサ１２、
２２．３２との共振周波数となり、各誘導加熱コイル１
１．２１．３１及び各整合コンデンサ１２．２２．３２
の両端における電圧波形は該共振周波数を有する正弦波
となる。
１．’ ３１とそれに接続された接合コンデンサ１２、
２２．３２との共振周波数となり、各誘導加熱コイル１
１．２１．３１及び各整合コンデンサ１２．２２．３２
の両端における電圧波形は該共振周波数を有する正弦波
となる。
かかる誘導加熱装置を用いて鋼材１を加熱する場合、誘
導加熱コイル１１．２１．３１の間で鋼材１が降温する
のは一般に好ましくないので、その降温を防止するため
に誘導加熱コイル１１．２１．３１を相互に近接させる
必要がある。然るに誘導加熱コイル１１．２１．３１を
相互に近接させると、例えば誘導加熱コイル１１．２１
近傍での磁力線Ａの発生状況を示す第７図をみると明ら
かなように誘導加熱コイル１１．２１間が電磁的Ｇ巳結
合し、その相互インダクタンスが大きくなる。そして誘
導加熱コイル１１と整合コンデンサ１２との共振回路に
は、誘導加熱コイル２１との相互インダクタンスの影響
によって３６０Ｈｚの電流以外にも１０００Ｈｚの電流
が流れるため、該共振回路で得られる電圧波形は電圧の
経時的変化を示す第８図をみると明らかなように、３６
０１２の波形に対して１０００Ｈ２の歪んだ波形が重畳
されたものとなる。
導加熱コイル１１．２１．３１の間で鋼材１が降温する
のは一般に好ましくないので、その降温を防止するため
に誘導加熱コイル１１．２１．３１を相互に近接させる
必要がある。然るに誘導加熱コイル１１．２１．３１を
相互に近接させると、例えば誘導加熱コイル１１．２１
近傍での磁力線Ａの発生状況を示す第７図をみると明ら
かなように誘導加熱コイル１１．２１間が電磁的Ｇ巳結
合し、その相互インダクタンスが大きくなる。そして誘
導加熱コイル１１と整合コンデンサ１２との共振回路に
は、誘導加熱コイル２１との相互インダクタンスの影響
によって３６０Ｈｚの電流以外にも１０００Ｈｚの電流
が流れるため、該共振回路で得られる電圧波形は電圧の
経時的変化を示す第８図をみると明らかなように、３６
０１２の波形に対して１０００Ｈ２の歪んだ波形が重畳
されたものとなる。
ところで、高周波インバータ１３は前記共振回路の電圧
を電圧検出器１３ａにて検出し、その検出結果に基づい
てスイッチング素子１３ｂのスイッチングのタイミング
を決めているのは前述したとおりであるが、前記共振回
路の電圧波形に上述の如き歪みがあると、前記電圧検出
器１３ａが正弦波を検出することができず、そのために
スイッチング素子１３ｂのスイッチングが正しく行えな
いで高周波インバータ１３が運転停止状態になることが
ある。
を電圧検出器１３ａにて検出し、その検出結果に基づい
てスイッチング素子１３ｂのスイッチングのタイミング
を決めているのは前述したとおりであるが、前記共振回
路の電圧波形に上述の如き歪みがあると、前記電圧検出
器１３ａが正弦波を検出することができず、そのために
スイッチング素子１３ｂのスイッチングが正しく行えな
いで高周波インバータ１３が運転停止状態になることが
ある。
また、前記誘導加熱装置の電源起動を行う場合において
、例えば高周波インバータ１３を起動させた後に高周波
インバータ２３を起動させるときには、高周波インバー
タ１３を先ず起動させた状態で誘導加熱コイル２１と整
合コンデンサ２２との共振回路に相互インダクタンスに
よる電流が流れているため、後で高周波インバータ２３
を起動させるときにスイッチング素子１３ｂの点弧のタ
イミングが不適当となって該高周波インバータ２３が起
動できないことがある。
、例えば高周波インバータ１３を起動させた後に高周波
インバータ２３を起動させるときには、高周波インバー
タ１３を先ず起動させた状態で誘導加熱コイル２１と整
合コンデンサ２２との共振回路に相互インダクタンスに
よる電流が流れているため、後で高周波インバータ２３
を起動させるときにスイッチング素子１３ｂの点弧のタ
イミングが不適当となって該高周波インバータ２３が起
動できないことがある。
更に、誘導加熱コイル２１と誘導加熱コイル３１との関
係のように誘導加熱コイル２１．３１へ給電する高周波
インバータ２３．３３の出力周波数が同じ場合であって
も、実際の運転周波数は前記共振回路の共振周波数とな
るため、該共振周波数は誘導加熱コイル２１に係るもの
と誘導加熱コイル３１に係るものとの間でわずかに異な
る結果、上述の如く後で起動すべき高周波インバータ２
３又は高周波インバータ３３が起動できないことがある
。
係のように誘導加熱コイル２１．３１へ給電する高周波
インバータ２３．３３の出力周波数が同じ場合であって
も、実際の運転周波数は前記共振回路の共振周波数とな
るため、該共振周波数は誘導加熱コイル２１に係るもの
と誘導加熱コイル３１に係るものとの間でわずかに異な
る結果、上述の如く後で起動すべき高周波インバータ２
３又は高周波インバータ３３が起動できないことがある
。
本発明はかかる事情に鑑みてなれたものであり、前記誘
導加熱コイルへ夫々給電する高周波インバータを安定し
て起動・運転させ得る誘導加熱装置を提供することを目
的とする。
導加熱コイルへ夫々給電する高周波インバータを安定し
て起動・運転させ得る誘導加熱装置を提供することを目
的とする。
本発明に係る誘導加熱装置は誘導加熱コイルの間に超電
導体からなる磁気遮蔽体を設けたものである。
導体からなる磁気遮蔽体を設けたものである。
かかる本発明装置にあっては、超電導体からなる磁気遮
蔽体の存在により、誘導加熱コイル間が電磁的に結合さ
れるのが抑止され、その相互インダクタンスが減少する
。
蔽体の存在により、誘導加熱コイル間が電磁的に結合さ
れるのが抑止され、その相互インダクタンスが減少する
。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明する
。
。
第１図は熱処理ラインの一部に適用される本発明装置を
模式的に示す正面図、第２図は第１図中のｎ−ｎ線によ
る断面図である。図中１は矢符方向へ送給される、被熱
処理材たる鋼材であり、該鋼材１０通過域を囲繞する位
置には、該鋼材ｌを誘導加熱するための複数の（図では
３個の）誘導加熱コイル１１．２１．３１が適長離隔さ
さつつ配置されている。そして該誘導加熱コイル１１．
２１．３１には夫々、該誘導加熱コイル１１．２１．３
１の力率を改善するための整合コンデンサ１２．２２．
３２及び該誘導加熱コイル１１．２１．３１へ高周波電
流を供給する高周波インバータ１３．２３．３３が接続
されている。
模式的に示す正面図、第２図は第１図中のｎ−ｎ線によ
る断面図である。図中１は矢符方向へ送給される、被熱
処理材たる鋼材であり、該鋼材１０通過域を囲繞する位
置には、該鋼材ｌを誘導加熱するための複数の（図では
３個の）誘導加熱コイル１１．２１．３１が適長離隔さ
さつつ配置されている。そして該誘導加熱コイル１１．
２１．３１には夫々、該誘導加熱コイル１１．２１．３
１の力率を改善するための整合コンデンサ１２．２２．
３２及び該誘導加熱コイル１１．２１．３１へ高周波電
流を供給する高周波インバータ１３．２３．３３が接続
されている。
更に本発明装置にあっては、誘導加熱コイル１１゜２１
、３１の間に超電導体からなる磁気遮蔽体が配置されて
いる。更に具体的には、誘導加熱コイル１１と誘導加熱
コイル２１との間に超電導体からなる環状のシールド板
２が、また誘導加熱コイル２２と誘導加熱コイル３２と
の間に超電導体からなる環状のシールド板３が夫々前記
磁気遮蔽体として配置されている。
、３１の間に超電導体からなる磁気遮蔽体が配置されて
いる。更に具体的には、誘導加熱コイル１１と誘導加熱
コイル２１との間に超電導体からなる環状のシールド板
２が、また誘導加熱コイル２２と誘導加熱コイル３２と
の間に超電導体からなる環状のシールド板３が夫々前記
磁気遮蔽体として配置されている。
なお、前記高周波インバータ１３．２３．３３はいずれ
も、前述した従来装置と同様、電圧検出器を内蔵してお
り、該電圧検出器により、負荷としての誘導加熱コイル
１１．２１．３１及び整合コンデンサ１２゜２２、３２
の両端における共振電圧を検出し、該共振電圧に同期さ
せてサイリスク等のスイッチング素子をスイッチングさ
せて高周波電流を加熱コイル１１、２１．３１へ供給す
るようになっている。
も、前述した従来装置と同様、電圧検出器を内蔵してお
り、該電圧検出器により、負荷としての誘導加熱コイル
１１．２１．３１及び整合コンデンサ１２゜２２、３２
の両端における共振電圧を検出し、該共振電圧に同期さ
せてサイリスク等のスイッチング素子をスイッチングさ
せて高周波電流を加熱コイル１１、２１．３１へ供給す
るようになっている。
かかる装置を用いて鋼材１を加熱し、該鋼材ｌに熱処理
を施す場合、常温の鋼材ｌは矢符方向へ送給されること
によって誘導加熱コイルＩＩ、 ２１゜３１内を順次通
過し、最後の誘導加熱コイル３１を通過した状態で所定
の熱処理温度（例えば約１２００℃）に昇温され、然る
後に図示しない冷却装置へ送給されて所定の冷却条件に
て冷却される。
を施す場合、常温の鋼材ｌは矢符方向へ送給されること
によって誘導加熱コイルＩＩ、 ２１゜３１内を順次通
過し、最後の誘導加熱コイル３１を通過した状態で所定
の熱処理温度（例えば約１２００℃）に昇温され、然る
後に図示しない冷却装置へ送給されて所定の冷却条件に
て冷却される。
ところで、前記シールド板２．３は超電導体からなって
いるために所謂マイスナー効果を示す結果、例えば第３
図に示す如く、誘導加熱コイル１１によって発生する磁
力線Ａ、はシールド板２を通過して加熱コイル２１側へ
至ることがなく、また誘導加熱コイル２１によって発生
する磁力線Ａ２はシールド板２を通過して誘導加熱コイ
ル１１側へ至ることがない。なお図示はしないが、シー
ルド板３近傍においても同様の現象が生じる。
いるために所謂マイスナー効果を示す結果、例えば第３
図に示す如く、誘導加熱コイル１１によって発生する磁
力線Ａ、はシールド板２を通過して加熱コイル２１側へ
至ることがなく、また誘導加熱コイル２１によって発生
する磁力線Ａ２はシールド板２を通過して誘導加熱コイ
ル１１側へ至ることがない。なお図示はしないが、シー
ルド板３近傍においても同様の現象が生じる。
従って、誘導加熱コイル１１．２１．３１間が電磁的に
係合されることが抑止され、その相互インダクタンスが
減少する結果、従来のように高周波インバータ１３．２
３．３３が運転停止状態になったり、或いは高周波イン
バータ１３．２３．３３の起動がうまくいかなかったり
することがなくなる。
係合されることが抑止され、その相互インダクタンスが
減少する結果、従来のように高周波インバータ１３．２
３．３３が運転停止状態になったり、或いは高周波イン
バータ１３．２３．３３の起動がうまくいかなかったり
することがなくなる。
なお、上述の実施例は鋼材１が誘導加熱コイル１１、２
１．３１内を通過するものであったが、第４図に示す如
く誘導加熱コイル１１．２１．３１が送給される鋼材ｌ
に近接して配置されるものであっても上述の実施例と同
様の作用・効果がある。
１．３１内を通過するものであったが、第４図に示す如
く誘導加熱コイル１１．２１．３１が送給される鋼材ｌ
に近接して配置されるものであっても上述の実施例と同
様の作用・効果がある。
なお本発明装置は、鋼材１を熱処理するための昇温手段
以外の加熱装置として適用できる。また被加熱材は鋼材
に限定されないのはいうまでもない。また誘導加熱コイ
ルの数が実施例とは異なって２個又は４個以上ある場合
であっても、該誘導加熱コイルの間に前記磁気遮蔽体を
配置すれば上述の場合と同様、従来の問題が解消される
のはいうまでもない。
以外の加熱装置として適用できる。また被加熱材は鋼材
に限定されないのはいうまでもない。また誘導加熱コイ
ルの数が実施例とは異なって２個又は４個以上ある場合
であっても、該誘導加熱コイルの間に前記磁気遮蔽体を
配置すれば上述の場合と同様、従来の問題が解消される
のはいうまでもない。
以上詳述した如く、本発明装置によれば誘導加熱コイル
へ夫々給電する高周波インバータを安定して起動・運転
させることができることとなる。
へ夫々給電する高周波インバータを安定して起動・運転
させることができることとなる。
従って本発明装置を用いれば、鋼材に熱処理、熱間成型
、表面処理等の各種処理を施す場合等においてその利用
価値が高めることができる。
、表面処理等の各種処理を施す場合等においてその利用
価値が高めることができる。
第１図は本発明装置を模式的に示す正面図、第２図は第
１図中の■−■線による断面図、第３図は該装置の加熱
コイル近傍における磁力線の発生状況を示す説明図、第
４図は本発明装置の他の実施例を模式的に示す正面図、
第５図は従来装置を模式的に示す正面図、第６図は該装
置の高周波インバータの詳細を示す回路図、第７図は該
装置の誘導加熱コイル近傍における磁力線の発生状況を
示す説明図、第８図は該装置の電圧検出器によって検出
される電圧の波形を示す説明図である。 １・・・綱材（被加熱材） １１．２１．３１・・・
誘導加熱コイル １２．２２．３２・・・整合コンデン
サ １３，２３．３３・・・高周波インバータ ２．３
・・・シールド板（磁気遮蔽体） なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
１図中の■−■線による断面図、第３図は該装置の加熱
コイル近傍における磁力線の発生状況を示す説明図、第
４図は本発明装置の他の実施例を模式的に示す正面図、
第５図は従来装置を模式的に示す正面図、第６図は該装
置の高周波インバータの詳細を示す回路図、第７図は該
装置の誘導加熱コイル近傍における磁力線の発生状況を
示す説明図、第８図は該装置の電圧検出器によって検出
される電圧の波形を示す説明図である。 １・・・綱材（被加熱材） １１．２１．３１・・・
誘導加熱コイル １２．２２．３２・・・整合コンデン
サ １３，２３．３３・・・高周波インバータ ２．３
・・・シールド板（磁気遮蔽体） なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １、高周波インバータによって駆動される複数の誘導加
熱コイルと該誘導加熱コイルに夫々接続される複数の整
合コンデンサとを備えた誘導加熱装置において、前記誘
導加熱コイルの間に超電導体からなる磁気遮蔽体を配置
したことを特徴とする誘導加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1782588A JPH01194283A (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1782588A JPH01194283A (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 誘導加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01194283A true JPH01194283A (ja) | 1989-08-04 |
Family
ID=11954500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1782588A Pending JPH01194283A (ja) | 1988-01-27 | 1988-01-27 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01194283A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004127854A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 移動加熱方法及び移動加熱装置 |
| JP2008251440A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 誘導加熱方法および誘導加熱装置 |
-
1988
- 1988-01-27 JP JP1782588A patent/JPH01194283A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004127854A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 移動加熱方法及び移動加熱装置 |
| JP2008251440A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 誘導加熱方法および誘導加熱装置 |
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