JPH02297888A - 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〕 この発明は、主として金属材料を鍛造あるいは熱処理す
る前工程において、上記金属材料を誘導加熱によって所
定の温度に加熱する誘導加熱装置に関する。

〔従来の技術〕

金属材料を誘導加熱により加熱昇温させる装置は周知で
あり、例えば特開昭５５−３０１６９号公報に示された
ものがある。この装置は第３図に示すように、金属材料
つまり被加熱物（１）を、コンベア（２）により順次供
給し、ピンチローラ（３＋を介して加熱コイル口）内を
貫通して敷設されたレール（５１上に送り込み上記加熱
コイル（４１内を圧送する過程で所要の加熱処理を施す
ように構成されている。第４図はト記加熱コイル（４）
内での被加熱物の昇温特性を示すものである。この図で
は、加熱コイルを（４ａ）（４ｂ）　（４ｃ）　（４ｄ
ｌの４（ｌ！ｉＩのコイルブロックに分割し、それぞれ
所定の温度に昇温されるような電力が供給される特性の
ものとして示している。第４図下方の棒グラフは、上記
各コイルブロック（４ａ）〜（４ｄ）に供給される電力
の比率を示すもので、この電力比率の場合に、被加熱物
が第４図中央の曲線で示す昇温特性となるようにされて
いる。即ち図において実線で示すグラフＱ□は被加熱物
の表面温度の変化を示し、一点鎖線で示すグラフＱ２は
被加熱物の中心温度の変化を示している。誘導加熱では
、被加熱物の表面層だけが加熱されるために、中心部は
表面からの熱伝導しか期待できない。したがって第４図
に示すように、加熱コイルＧ４１を４個のコイルブロッ
クに分割して、それぞれのコイ。

ルブロックに対する供給電力を入側で大きく、出側に進
むに従って小さくなるようにし、入側での急速加熱のあ
とに伝熱時間を多くとって均熱化を図るようにしている
もので、出側の加熱コイルへの供給電力は、熱放散を補
償することを主目的としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年誘導加熱装置の導入に伴い、プレスの自動化等鍛造
設備の急速な合理化で生産性が著しく向上しているが、
鍛造ラインでは、いまだに種々のトラブルが発生してお
り、特に、２〜１０分の瞬停と呼ばれる短時間停止に伴
う損失が注目されるようになってきた。これは、プレス
が停止するとその間、各工程で材料が滞溜し、昇温され
た金属材料が冷えて鍛造できなくなるもので、これに対
処するために例えば特開昭６３−１４３７８２号公報に
示されるような再加熱装置を設けて、冷えた金属材料を
再加熱することが行われている。しかしながら、誘導加
熱装置は通常、インゴット等の単純形状の金属材料の加
熱に適したように設計、製作されているため、ロールと
か補助プレスを経た異形状材料、即ち複雑な形状の金属
材料はこの種誘導加熱装置で均一に加熱することが困難
であり、従来から抵抗炉や燃焼炉等の雰囲気炉によって
再加熱が行われていた。しかしこの種雰囲気炉は運転前
後に多くの時間を要することから、一時的な再加熱処理
用として運転した場合には熱効率が悪いため、結局、冷
えた金属材料をスクラップとして処理することも少なく
なかった。

この発明は、かかる問題点を解消するためになされたも
ので、形状等が単純でない異形状金属材料でも均一に加
熱することができる誘導加熱装置を提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る誘導加熱装置は、被加熱物を誘導加熱で
加熱する主加熱装置と、加熱コイル及びその内壁に装着
された導電性チューブを有し、被加熱物を輻射熱で加熱
する補助加熱装置とを備えたものである。

〔作　　用〕

この発明によれば、主加熱装置による誘導加熱と、補助
加熱装置による輻射熱によって被加熱物を加熱するもの
であるため均一に加熱することができるものである。

〔実　施　例〕

第１図はこの発明の一実施例を示すもので、加熱コイル
（４ａ）　（４ｂ）からなる主加熱装置（６）と、この
主加熱装置（６）の次段に配置され、加熱コイル（４Ｃ
）（４ｄ）および再加熱コイル（４ｃ）　（４ｄ）の内
側に装着された導電性チューブ（７）からなる補助加熱
装置（８１とによって誘導加熱装置を構成している。又
、主加熱装置（６）と補助加熱装置８には各々電源（９
ａ）　＜９ｂ）から電力が供給され、導電性チューブ（
７）は、加熱コイル（４ｃ）　（４ｄ）で誘導加熱され
て発熱し、その輻射熱によって被加熱物（１）を加熱す
るもので、温度センサーａ１によって温度計測され、被
加熱物（１）の加熱温度より約１５０〜２００℃高い温
度を保持すべく制御される。なお、導電性チューブ（７
）は、高温で使用する場合、酸化が著しくなるため、酸
化消耗を防ぐ手段としてその表面に例えばセラミック溶
射による保護被膜を施すことが望ましい、第２図は、第
１図に示す実施例の昇温特性を示す図で、主加熱装置（
６）の加熱コイル（４ａ）　（４ｂ）と補助加熱装置（
へ）の加熱コイル（４ｃ）　（４ｄ＞の夫々に対応した
状態を示すものである。なお、加熱コイル（４ａ）　（
４ｂ）は被加熱物（１）の加熱温度又は処理量に応じて
印加電圧が制御され、加熱コイル（４ｃ）　（４ｄｌは
、導電性チューブ■を誘導発熱させて、その輻射熱で均
熱化を図るものであり、先に説明したように、温度セン
サー（１０１で導電性チューブ（７）の温度を計測し、
その温度が一定となるように制御されている。被加熱物
（１）の昇温特性は、表面温度が、実線Ｑ、で示される
ように、加熱コイル（４ｂ）の出口点で最高に達し、そ
の後中心部への伝達で一時的に低下したあと、均熱状態
で所定の加熱温度に達する。Ｑ、は被加熱物（１）が異
形状の場合の加熱されにくい比較的小径部の表面温度を
示すもので、最高部の表面温度Ｑ、との差は、被加熱物
（１）の形状によって変わり、径の差が大きい程大きく
なる。なお誘導加熱されにくい小径部は断面比率が小さ
いため、補助加熱。

装置による昇温が容易であり、温度改善がはやく均熱化
しやすい、また各加熱コイル（４ａ）〜（４ｄ）への電
力供給比率は、主加熱装置の加熱コイルに対して高く、
補助加熱装置の加熱コイルに対しては低い、なお、以上
の説明では電源を主加熱装置用と、補助加熱装置用に分
けて設け、個々に電力制御する実施例を示しているが、
比較的寸法、形状が安定し処理量の変化が少ない被加熱
物の場合は、特に電源を分ける必要はなく、−電源によ
る電力制御でも同様な効果が期待できる。また補助加熱
装置　（８１に誘導加熱コイルを用いた実施例を示した
が、熱源として抵抗発熱体による抵抗炉あるいはガス炉
等の燃焼炉と組合わせてもよい、しかしこの場合には、
誘導加熱による炉側各部のオーバーし−トを防止するた
めに、主加熱装置と抵抗炉等の雰囲気炉の設備境界部に
磁気シールドを設置する必要がある。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、主加熱装置による誘導
加熱と、補助加熱装置による輻射加熱と。

を組合わせたことにより、それぞれの長所である急速加
熱と均一加熱を共に満足することができ、誘導加熱だけ
では困難であった異形状材料の均一加熱が達成できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す概略側面図、第２図
は上記実施例の加熱昇温特性図５第３図は従来の誘導加
熱装置を示す概略側面図、第４図は従来の装置における
加熱昇温特性図である。 図において（１）は被加熱物、（４ａ）　（４ｂ）　＜
４ｃ）　（４ｄｌは加熱コイル、（６）は主加熱装置、
（７）は導電性チューブ、６）は補助加熱装置、（９ａ
）　（９ｂ）は電源である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　　大　岩　増　雄 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加熱コイルを有し、被加熱物を誘導加熱で加熱する主加
   熱装置と、この主加熱装置の次段に配置された他の加熱
   コイル及び他の加熱コイルの内壁に装着され、上記他の
   加熱コイルによって誘導加熱される導電性チューブを有
   し、上記被加熱物を上記導電性チューブによる輻射熱で
   加熱する補助加熱装置とを備えたことを特徴とする誘導
   加熱装置。