JPH04123099U - 横断磁束式誘導加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造で被加熱材の板幅の相違に拘らず
端部の温度分布カーブを同形状にして、以後の加熱装置
を順次通過させて温度を均一化させて行く段階での加熱
条件の調整を容易にするものである。 【構成】 鉄心に凹溝４を形成して、ここにコイル５を
巻回したインダクタ１を対向して配置し、この両インダ
クタ１の間に被加熱材２を連続的に搬送させて誘導加熱
する横断磁束式誘導加熱装置において、前記鉄心３ａ〜
３ｃを被加熱材２の搬送方向に沿って複数個に分割し、
この分割面に沿ってコイル５ｂ、５ｃをコイル５ａと並
列に接続して格子状の回路を形成し、この回路の分割面
に沿った部分に夫々タップ切替器６ａ〜６ｃを設けると
共に、複数個に分割した前記鉄心３ａ、３ｂ、３ｃの端
部側にこれと間隔をおいて平行に補助鉄心３ｄを設けた
ものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】

本考案は薄板の板幅に合わせて加熱範囲を調整する機構を改良した横断磁束式 誘導加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に金属薄板の焼鈍や、塗装した金属薄板の表面塗料の乾燥などを連続的に 行なう場合、鉄心にコイルを巻回したインダクタを上下に２個対向して配置し、 この間に被加熱材を搬送させて両インダクタから発生した磁束を被加熱材に上下 に貫通させて誘導加熱する横断磁束式（トランスバ−ス式）の誘導加熱装置が使 用されている。この横断磁束式の誘導加熱装置を用いて被加熱材の加熱を行なう 場合、板幅の変化に対応して貫通する磁束が均一になるように加熱する必要があ る。

【０００３】 従来このような板幅の変化に応じて加熱範囲を変える装置としては磁極昇降式 のものと磁極回転式のものとがある。磁極昇降式のものは支持枠の内側に、複数 個の板状の磁極セグメントを板幅方向に沿って密接して並べて、各磁極セグメン トは駆動棒により出没自在に支持して、更にこの磁極セグメントの下方にはコイ ルが巻回されていると共に、コイルの下方に可動遮蔽板を水平に設けて、可動遮 蔽板の下方を被加熱材が通過する構造となっている。

【０００４】 この誘導加熱装置では、被加熱材の板幅に応じて端部側の磁極セグメントを駆 動棒で上昇させてコイルから引抜き、この引抜いた部分の下方に可動遮蔽板を引 出して磁束を遮蔽し、被加熱材の板幅に応じて加熱範囲を調整するようになって いる。しかしながらこの構造では、各磁極セグメントの昇降機構や可動遮蔽板の 可動機構が複雑で装置が大型化し、しかも磁気を遮蔽する部分のコイルにも常時 通電しているので効率が悪い問題がある。

【０００５】 このため本考案者は、図６及び図７に示すようなタップ切替器を設けた横断磁 束式誘導加熱装置（特願平２ー９４２３６）を先に提案した。この誘導加熱装置 は、インダクタ１の鉄心を被加熱材２の搬送方向に沿って複数個の鉄心３ａ、３ ｂ、３ｃに分割し、各鉄心３ａ、３ｂ、３ｃの被加熱材２側に形成した凹溝４に コイル５が嵌合して巻回されている。

【０００６】 このコイル５は、四角枠状の主コイル５ａと鉄心分割面に沿って並列に接続し た並列コイル５ｂ、５ｃとで格子状の回路が形成され、主コイル５ａの鉄心３ａ 側の鉄心分割面に沿った部分に、き電端子７、７が取付けられている。更に並列 コイル５ｂ、５ｃとこれに平行な図中左端側の主コイル５ａの中間部分には夫々 タップ切替器６ａ、６ｂ、６ｃが取付けられている。

【０００７】 この横断磁束式誘導加熱装置では、加熱する被加熱材２の板幅を変更する場合 には、鉄心分割面に沿ったコイルに取付けたタップ切替器６ａ、６ｂ、６ｃの接 点を開閉して格子状回路に流れる電流回路を変えることにより板幅に対応した範 囲で鉄心３ａ、３ｂ、３ｃから磁束を発生させて、板幅全体に亘って均一に誘導 加熱することができる。

【０００８】 しかしながら、図７に示すように板幅ＡＢの狭い被加熱材２と、板幅ＡＣの中 間の被加熱材２を加熱する場合の被加熱材２の端部側の温度分布は図８及び図９ に示すように端部側でやや温度が一旦下がった後、上昇するカーブとなりほぼ同 様な形状を示すが、板幅ＡＤの幅の広い被加熱材２を加熱した場合の温度分布は 図１０に示すように端部側でやや温度が一旦下がった後、上昇し再び端部で温度 が低下して、異なった温度分布状態となる。このため、複数の横断磁束式誘導加 熱装置を順次通過させて温度を均一化させて行く段階で板幅ＡＤの広い被加熱材 ２は温度分布のカーブが異なるためその調整作業が面倒であった。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記欠点を除去し、極めて簡単な構造で被加熱材の板幅の相違に拘ら ず端部の温度分布カーブを同形状にして、以後の加熱装置を順次通過させて温度 を均一化させて行く段階での加熱条件の調整を容易にした横断磁束式誘導加熱装 置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は鉄心に凹溝を形成して、ここにコイルを巻回したインダクタを対向し て配置し、この両インダクタの間に被加熱材を連続的に搬送させて誘導加熱する 横断磁束式誘導加熱装置において、前記鉄心を被加熱材の搬送方向に沿って複数 個に分割し、この分割面に沿ってコイルを並列に接続して格子状の回路を形成し 、この回路の分割面に沿った部分に夫々タップ切替器を設けると共に、複数個に 分割した前記鉄心の端部側にこれと間隔をおいて平行に補助鉄心を設けたことを 特徴とするものである。

【００１１】

【作用】

本考案は、コイルに接続したき電端子に通電してインダクタから磁束を発生さ せ、両インダクタ間に搬送されてきた被加熱材に横断磁束を通過させて誘導加熱 するようになっている。この場合、加熱する被加熱材の板幅に応じてタップ切替 器の接点を切替えてコイル長を調整して、板幅より少し長くした状態にして通電 すると板幅の範囲で磁束が発生し、端部側が上昇した温度分布が得られる。

【００１２】 また加熱する被加熱材の板幅がコイル長より広い場合には、コイル長を長くし た状態にして通電するとコイル全体から磁束が発生し、端部に配置した補助鉄心 に磁束が集中して被加熱材の端部側の温度が上昇し、コイル長に比べて幅の狭い 被加熱材と同様の温度分布が得られる。

【００１３】

【実施例】

以下、本考案を図面に示す実施例を参照して詳細に説明する。図１および図２ は本考案の一実施例を示すもので鉄心３ａ、３ｂ、３ｃはケイ素鋼板を積層した 鉄心で、被加熱材２の搬送方向に沿って３個に分割され、図中右側の鉄心３ａは 幅広に中央部および左側の鉄心３ｂ、３ｃは幅狭に構成されている。

【００１４】 各鉄心３ａ、３ｂ、３ｃの被加熱材２側には、凹溝４が形成され、ここにコイ ル５が嵌合して巻回されている。このコイル５は、四角枠状の主コイル５ａと鉄 心分割面に沿って並列に接続した並列コイル５ｂ、５ｃとで格子状の回路が形成 されている。前記コイル５は水冷コイルで形成され、このコイル５の前記鉄心分 割面に沿った鉄心３ａの図中右側の主コイル５ａには、き電端子７、７が取付け られ、更に分割面の並列コイル５ｂ、５ｃの中間と鉄心３ｃの左端側の主コイル ５ａの中間部分とには夫々切替器６ａ、６ｂ、６ｃが取付けられている。

【００１５】 この切替器６ａ、６ｂ、６ｃの構造は、例えば図３に示すように、鉄心分割面 に沿った並列コイル５ｂの中間部分が分離されて立上り、この立上り部８、８の 上部は、冷却水９の排水口10に接続されていると共に固定接点11ａ、11ａが取付 けられている。更にこの固定接点11ａの上方には、エア−シリンダ12に取付けら れた板状の可動接点11ｂが設けられ、並列コイル５ｂの電気的な開閉を行なうよ うになっている。なおコイル５内を流れる冷却水９の通水回路は、コイルの電機 的な回路と別回路になっている。

【００１６】 更に図中左側に配置された鉄心３ｃに隣接して、同様にケイ素鋼板を積層した 補助鉄心３ｄが図中左側の主コイル５ａを介して間隔をおいて配置されている。 これら鉄心３ａ、３ｂ、３ｃとコイル５及び補助鉄心３ｄは図示しない支持枠内 に収納されてキャスタブルセメント内に埋設され、更に被加熱材２と対抗する面 にセラミック焼成板で形成された断熱板が取付けられて輻射熱から保護するよう になっている。

【００１７】 上記構成のインダクタ１、１は、例えば図２に示すように上下に対向して２個 配置し、コイル５に冷却水９を通水すると同時に、き電端子７、７から通電して 磁束を発生させ、両インダクタ１、１間に搬送されてきた被加熱材２に上下方向 の横断磁束を通過させて誘導加熱するようになっている。

【００１８】 この場合、加熱する被加熱材２の板幅ＡＢが狭い時にはタップ切替器６ｂ、６ ｃの接点をオフし、タップ切替器６ａの接点をオンしてコイル長を短くした状態 にして通電すると板幅の範囲で磁束が発生し、図８に示すような温度分布が得ら れる。同様に中間の板幅ＡＣの被加熱材２を加熱するときにはタップ切替器６ａ 、６ｃの接点をオフし、タップ切替器６ｂの接点をオンしてコイル長を少し長く した状態にして通電すると板幅の範囲で磁束が発生し、図９に示すような温度分 布が得られる。

【００１９】 また加熱する被加熱材２の板幅ＡＤが広い場合には、タップ切替器６ａ、６ｂ の接点をオフし、タップ切替器６ｃの接点をオンしてコイル長を長くした状態に して通電するとコイル５全体から磁束が発生して広い範囲で加熱される。この時 、補助鉄心３ｄが鉄心３ｃに隣接して設けられ、板幅ＡＢ及び板幅ＡＣの場合と 同様な鉄心の配列状態となるため、この補助鉄心３ｄで磁束が集中して被加熱材 ２の端部を高温度に加熱し図４に示すような温度分布が得られる。このため、複 数の横断磁束式誘導加熱装置を順次通過させて温度を均一化させて行く段階で板 幅の狭い被加熱材２と同様の温度分布カーブが得られるので加熱条件の調整作業 が容易となる。

【００２０】 図５は本考案の他の実施例を示すもので、中央部に幅広の鉄心３ａを設け、そ の両側に幅狭の鉄心３ｂ、３ｃを設けた３分割構造をなし、コイル５は主コイル ５ａと前記鉄心分割面に沿って並列に設けられた並列コイル５ｂ、５ｃとで格子 状の回路が形成され、分割面と平行なコイル部分の中間に夫々タップ切替器６ａ 、６ｂ、６ｃ、６ｄが取付けられている。更に両側の幅狭の鉄心３ｂ、３ｃの外 側には補助鉄心３ｄ、３ｅが間隔をおいて平行に配置されている。

【００２１】 この構造では中央の鉄心３ａの部分の回路に常時通電され、被加熱材２の板幅 に応じてタップ切替器６ａ〜６ｄの切替えを行なって、有効な鉄心長さを被加熱 材２の中心側から両側に向かって調整するものである。

【００２２】 なお上記実施例では、単コイルの場合について示したが双コイルの場合にも適 用することができる。また上記実施例では鉄心を３分割した構造の場合について 示したが、その分割数は任意に選定することができる。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明した如く本考案は、補助鉄心を設けて端部側に磁束を集中させる極め て簡単な構造により、被加熱材の板幅の相違に拘らず端部の温度分布カーブを同 形状にして、以後の加熱装置を順次通過させて温度を均一化させて行く段階での 加熱条件の調整を容易にした横断磁束式誘導加熱装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による横断磁束式誘導加熱装
置の平面図である。

【図２】図１に示す横断磁束式誘導加熱装置の正面図で
ある。

【図３】図１に示す横断磁束式誘導加熱装置のＸーＸ線
断面図である。

【図４】幅広の被加熱材を誘導加熱した時の端部側の温
度状態を示すグラフである。

【図５】本考案の他の実施例による横断磁束式誘導加熱
装置の平面図である。

【図６】従来の横断磁束式誘導加熱装置を示す平面図で
ある。

【図７】図６に示す従来の横断磁束式誘導加熱装置の正
面図である。

【図８】幅狭の被加熱材を誘導加熱した時の端部側の温
度状態を示すグラフである。

【図９】中間幅の被加熱材を誘導加熱した時の端部側の
温度状態を示すグラフである。

【図１０】従来の装置で幅広の被加熱材を誘導加熱した
時の端部側の温度状態を示すグラフである。

【符合の説明】

１ インダクタ ２ 被加熱材 ３ａ 鉄心 ３ｂ 鉄心 ３ｃ 鉄心 ３ｄ 補助鉄心 ３ｅ 補助鉄心 ４ 凹溝 ５ コイル ６ａ タップ切替器 ６ｂ タップ切替器 ６ｃ タップ切替器 ７ き電端子 ８ 立上り部 ９ 砥石 10 排水口 11ａ 固定接点 11ｂ 可動接点 12 エア−シリンダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄心に凹溝を形成して、ここにコイルを巻
   回したインダクタを対向して配置し、この両インダクタ
   の間に被加熱材を連続的に搬送させて誘導加熱する横断
   磁束式誘導加熱装置において、前記鉄心を被加熱材の搬
   送方向に沿って複数個に分割し、この分割面に沿ってコ
   イルを並列に接続して格子状の回路を形成し、この回路
   の分割面に沿った部分に夫々タップ切替器を設けると共
   に、複数個に分割した前記鉄心の端部側にこれと間隔を
   おいて平行に補助鉄心を設けたことを特徴とする横断磁
   束式誘導加熱装置。