JPH01272761A - 誘導加熱装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は誘導加熱装置に関する。

〔従来の技術〕

金属を溶解蒸発させる手段として、従来、誘導加熱装置
が広く採用されている。

この誘導加熱装置においては、第４図側面図及び平面図
に示すように、偏平長方形のるつぼ９の外周に鋼管より
なるソレノイドコイル１を巻回してなり、ソレノイドコ
イル、１に高周波電源５により高周波電流を流すことズ
るつぼ９内に収容された被加熱金属１１に渦電流を発生
させ、そのジュール熱により被加熱金属１１を加熱する
もので、通電の際にはソレノイドコイル１．の焼損を防
止するために、ソレノイドコイルの鋼管中に冷却水を流
してこれを冷却するようにしている。ここで、８はるつ
ぼ９の放熱を防止するために、ソレノイドコイル１とる
つぼ９との間に挿入された断熱材である。

ところで、この種の誘導加熱装置は真空中でフィルム、
紙等に対して金属を蒸着するために使用されることが少
なくなく、このような場合、るつぼ９の長辺の長さはフ
ィルム。

紙の１幅に合せて、約２ｍにする必要がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、誘導加熱装置は第５図等価回路図に示すよう
に、ソレノイドコイル１の抵抗Ｒｃ、るつぼ９及び被加
熱金属１１の抵抗Ｒｗ、ソレノイドコイル１のリアクタ
ンスＸＬの直列回路であり、この回路のコイル電圧Ｅｃ
とコイル電流Ｉｃの間には（１）式に示す関係かあ、す
、また、ソレノイドコイル１のインダクタンスＬとソレ
ノイドコイル１の断面ｍＡとの間にハ（２）式の関係が
ある。

ｌ　Ｅｃ　Ｉ　＝　２　ｇｆ　Ｌ　　Ｉ、Ｉｃ　ｌ　”
・・・・（１）Ｌ＝ｋｎＪＡ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・（２）ただし、ｆ・・周波数 ｋ・・比例定数 ｎ・・ソレノイドコイＭ閣数 従って、るつは９の断面積Ａｔ−大きくすると、（２）
式の関係で、同一コイル電流条件のもとでは、インダク
タンスＬが大きくなり、インダクタンスＬが大になると
、（１）式の関係で、コイル電圧１Ｅｃｌも大きくなり
、コイル電圧が高くなると、放電発生の危険が生ずるの
で、大型のコイル製作、すなわち大きなるつぼでの金属
の溶解あるいは蒸発は困難となるのである。

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので、る
つぼの断面積を大きくしても放電の危険なく、金属を溶
解蒸着することのできる経済的かつ高性能の誘導加熱装
置を提供することを目的とする。

〔課題を解決する。ための手段〕

そのために本発明は、水平縦長長方形の底部が倒立Ｕ字
状の断面をもって隆起す６る横方向の沈み仕切堰により
複数の長方形部分るつぼに仕切られた長方形の偏平るつ
ぼと、上記各１部分るつぼの外周にそれぞれ巻回され互
いに並列接続されるとともに、上記沈み仕切堰の裏面凹
所内に並設されるコイル部分に同一方向のコイル電流が
流れるように接続された複数の水冷加熱コイルとを具え
たことを特徴とする。

〔作　用〕

各加熱コイルは互いに並列接続されているので、大きな
長方形偏平るつぼにもかかわらず、その加熱コイルを分
設したことにより、コイル電圧を低くシ工その放電発生
の危険を防止し、部分るつぼ内の被加熱金属の沈み仕切
堰に接する部分は両並列加熱コイルの電流の相乗的作用
により効果的に加熱され、被加熱金属は沈み仕切堰の上
方で互いに連通しているから、迅速に温度の均一化が行
われる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面について説明すると、第１図は
その全体側面図及び平面図、第２図は第１図のるつぼを
示す縦断面図及びその平面図、第３図は第１図における
るつぼの周りのソレノイドコイル及び磁界を示す縦断面
図及び平面図である。

まず、第１〜２図において、第４図と同一の符番はそれ
ぞれ同図と同一の部材を示し、９ａは本発明にかかる縦
横比２．５程度の偏平長方形のるつぼで、るつぼ９ａｉ
その長辺の中央で、底部が倒立Ｕ字状に隆起する横方向
の沈み仕切堰１０により下部が左右一対の同一サイズの
部分るつぼへａ−１，’１ａ−２に仕切られ、各部分る
つは”１ａ−１，うａ−２の外周にはそれぞれ第４図の
ソレノイドコイルと同一要領でソレノイドコイル１．２
が複数回巻回されている。

このような装置において、るつぼ９ａの長さはフィルム
、紙等蒸着対象物の巾に合わせて約２ｍに設定され、各
ソレノイドコイル１゜２はそれぞれ配線３．４を介して
高周波電源５に並列接続されるとともに、各ソレノイド
コイル１．２の沈み仕切堰１０の裏面凹所を通る部分に
は同一方向にコイル亀流が流れるように接続されている
。

このような装置によれば、各部分るつぼ９ａ−１、９ａ
−２ｔｔｌ、それぞれ第４図に示したるつぼ９とほぼ同
一要領で被加熱金ＪＩ４１１を加熱溶融するのであるが
、その際、装置全体としては下記の２点で、第４図に示
したものと異なった作用効果が奏せられる。

（１）　　各ソレノイドコイル１，２による磁界は、第
３図に破線矢印に示すように分布し、沈み仕切堰１０の
裏面凹所では、両コイル１，２が隣接して同一方向の電
流を流すので、部分るつぼ９ａ−１の沈み仕切堰１０、
寄りの被加熱金属１１ハソレノイドコイル１の電流によ
る加熱のみならず、ソレノイドコイル２の電流による加
熱を受け、同様に、単位るつぼ９ａ−２Ｄ沈み仕切堰１
０寄りの被加熱金属１１も両コイル１．２の電流による
加熱を受けるから、両コイルの相乗効果により熱効率が
大きくなるとともに、１各部分るつぼの上方の被加熱金
属は互いに連通しているので、温度分布は迅速に均一化
される。

因みに、部分るつぼの大きさをそれぞ れ第４図のるつぼと同一とすれば、本装置は第４図のる
つぼ２個分の約２０．チ増の加熱能力を発揮することが
できる。

（２）各部分るつぼにソレノイドコイルがそれぞれ巻回
されているので、コイル電圧Ｅｃｔ放ｔを発生しない限
度で、大きなコイル電流Ｉｃを流すことにより、加熱能
力、を高めることが可能となる。

因みに、本実施例と同一容量の単一の るつぼ及び単一ソレノイドコイルを使用するならば、（
２）式の関係で、単一ソレノイドコイルの断面積が第４
図のソレノイドコイルのそれの約２倍となることから、
単一ソレノイドコイルのインダクタンスは約２倍となり
、（１）式の関係からコイル電圧Ｅｃも約２倍となり、
放電発生のために実機に稼動不可能となる。

なお、上記実施例ではるつぼの下部は １・つの沈み仕切堰により２つの部分るつぼに仕切られ
た例であるが、必要に応じて、複数の沈み仕切堰により
３つ以上の部分るつぼに仕切ることも可能である０〔発
明の効果〕− このような装置によれば、単一のソレノイドコイルつま
りコイル電圧で金属の加熱溶融ができ、さらに、部分る
つぼの沈み仕切堰の部分で両イレノイドコイルの相乗効
果により熱経済が図れるとともに溶融金属の温度分布の
迅速均一化が可能とな、る。

要するに本発明によれば、水平縦長長方形の底部が倒立
Ｕ字状の断面をもって隆起する横方向の沈み仕切堰によ
り複数の長方形部分るつぼに仕切られた長方形の偏平る
つぼと、上記各部分るつぼの外周にそれぞれ巻回され互
いに並列接続されるとともに上記沈み仕切堰の裏面凹所
内に１設されるコイル部分に同一方向のコイル電流が流
れるように接続された複数の水冷加熱コイルとを具えた
ことにより、るつぼの断面積を大きくして、も放電の危
険なく金属を溶解蒸着することのできる経済的かつ高性
能の誘導加熱装置を得るから、本発明は産業上極めて有
益なものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す全体側面図及び平面図
、第２図は第１図のるつぼを示す縦断面図及びその平面
図、第３図は第１図におけるるつぼの周りのソレノイド
コイル及び磁界を示す縦断面図及び平面図である。 第４図は公知の高周波誘導加熱装置を示す側面図及び平
面図、第５図は第４図の等価回路図である。。 １．２・・ソレノイドコイル、３，４・・配線、５・・
高周波電源、６・・水冷配管（入口側）、７・・水冷配
管（出口１ｌ１１）、８・・断熱材、９ａ・・るつぼ、
９ａ−１，９ａ−２・・部分るつぼ、１０・・沈み仕切
堰、１１・・被加熱金属

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平縦長長方形の底部が倒立Ｕ字状の断面をもつて隆起
   する横方向の沈み仕切堰により複数の長方形部分るつぼ
   に仕切られた長方形の偏平るつぼと、上記各部分るつぼ
   の外周にそれぞれ巻回され互いに並列接続されるととも
   に上記沈み仕切堰の裏面凹所内に並設されるコイル部分
   に同一方向のコイル電流が流れるように接続された複数
   の水冷加熱コイルとを具えたことを特徴とする誘導加熱
   装置。