JPH0494088A - 誘導加熱装置 - Google Patents

誘導加熱装置

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JPH0494088A
JPH0494088A JP21185090A JP21185090A JPH0494088A JP H0494088 A JPH0494088 A JP H0494088A JP 21185090 A JP21185090 A JP 21185090A JP 21185090 A JP21185090 A JP 21185090A JP H0494088 A JPH0494088 A JP H0494088A
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隆美 杉岡
Shigeru Naoki
茂 直樹
Toshihiro Yumitatsu
利博 弓達
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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、対象物を誘導加熱により加熱する誘導加熱装
置に係り、例えば、誘導加熱により発熱するローラを有
し、該ローラに巻掛けされた糸条体または帯状体を加熱
する誘導加熱装置に関する。
〔従来の技術〕
上述のような従来の誘導加熱装置としては、例えば、導
電性のローラ内にコイルを配設し、コイルに交番電圧を
印加することによりローラを誘導加熱して発熱させるよ
うにしたものが知られている。コイルは鉄芯に螺旋状に
多層に巻き付けられた線材からなり、この線材は、銅線
をセラミック系の塗体により被覆し、さらにこの塗体の
上にポリイミドまたはポリエステル等からなる被膜を形
成することにより、構成される。また、線材を鉄芯に巻
き付けるとき、あるいは、巻き付は終了後、鉄芯に巻き
付けられた線材と線材の隙間にセラミック系の塗体を含
浸させ、このセラミック系の塗体を上述の塗体と共に焼
成して固化させ、固化することにより形成されたセラミ
ックにより、特に、銅線に密着したセラミックからなる
セラミック絶縁膜により線材間の絶縁性を保持するよう
にしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の誘導加熱装置にあって
は、上述のような理由により、コイルが短絡し易いとい
った問題点があった。
すなわち、線材は鉄芯に螺旋状に多層にまかれているた
め、各層間の隣接する線材同士は互いに交差して点接触
することになり、この線材同士の接触部からはセラミッ
ク系の塗体が押し出され、また、線材を塗体の上から被
覆するポリイミドまたはポリエステル等は焼成作業時に
消滅して隙間ができ、線材同士の接触部においては、そ
れぞれの線材を被覆するセラミック絶縁膜同士の接触に
なる。セラミック絶縁膜は通常10μm程度の膜厚さで
あり、線材の温度上昇、陸上に伴って膨張、収縮を繰り
返したり、機械的な振動を受けたりすることによって、
セラミック絶縁膜が割れて線材が短絡し易くなる。
そこで、本発明は、線状導電材の各層間に多孔質のシー
ト状または帯状の絶縁部材を設け、線状導電材およびシ
ート状または帯状の絶縁部材により画成される空間等に
充填された固定体により線状導電材およびシート状また
は帯状の絶縁部材を固定することにより、絶縁膜の割れ
を防止するとともにコイルの強度を向上して、コイルの
短絡を確実に防止することを課題としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記課題を解決するため、鉄芯と、セラミッ
ク系の塗体を焼成することによって形成される絶縁膜に
より被覆されて鉄芯に多層に巻き付けられた線状導電材
から構成されるコイルと、該コイルの近傍に設けられた
導体と、を備え、コイルに交番電圧を印加して導体を誘
導加熱し発熱させる誘導加熱装置において、前記線状導
電材の各層間に配置された多孔質のシート状または帯状
の絶縁部材と、セラミック系の塗体を焼成することによ
り形成され、シート状または帯状の絶縁部材の孔内と線
状導電材およびシート状または帯状の絶縁部材により画
成される空間とに充填され、線状導電材およびシート状
または帯状の絶縁部材を固定する固定体と、を設けたこ
とを特徴とするものであり、 また、前記導体が、回転駆動されて糸条体または帯状体
を巻き付けることができるローラからなり、糸条体また
は帯状体を導体の発熱により加熱することができるよう
にしてもよく、 さらに、前記線状導電材に絶縁膜の上から巻き付けられ
、所定の耐熱特性を有する糸状または編状の絶縁体を設
けてもよい。
〔作用〕
本発明では、線状導電材の各層間に配置された多孔質の
シート状または帯状の絶縁部材により、セラミック系の
塗体の焼成により形成される固定体が線状導電材および
シート状または帯状の絶縁部材により画成される空間等
に隙間なく充填され、セラミックからなる絶縁膜の割れ
が防止されるとともに、固定体によってコイルの強度が
向上する。
したがって、コイルの短絡が確実に防止される。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1.2図は本発明に係る誘導加熱装置の一実施例を示
す図である。
まず、構成を説明する。
第1.2図において、1は筒状の鉄芯であり、鉄芯1は
モータ2の側壁3にボルト4により固定されている。ま
た、鉄芯1は互いに対向して放射外方向に突出するフラ
ンジ部1a、1bを有する。
鉄芯1には線状導電材5が多層に巻き付けられており、
線状導電材5によりコイル6が構成される。
すなわち、本実施例においては、線状導電材5は鉄芯1
の軸線方向に沿って例えばフランジ部1a近傍からフラ
ンジ部1bに向けて螺旋状に巻き付けられ、次いでフラ
ンジ部1b近傍で折り返しフランジ部1a近傍まで巻き
付けられており、2層に巻き付けられている。放射内方
の層から順に第1層、第2層とする。また、線状導電材
5の画先端部(図示しない)はフランジ部1aに形成さ
れた切欠き(図示しない)から外部に引き出されて、電
源(図示しない)に接続されている。一方、線状導電材
5はらツケルメッキされた銅線からなり、セラミックか
らなる絶縁膜7により被覆されており、さらに、線状導
電材5には絶縁膜7の上から所定の耐熱特性を有する絶
縁体8が巻き付けられている。絶縁膜7はセラミック系
の塗体を焼成することにより形成される。一方、絶縁体
8は、高耐熱性を有する例えばガラスファイバーからな
り、このガラスファイバーを螺旋状に巻き付けることに
より形成され、または、シート状に編まれた編状のガラ
スファイバーを巻き付けることにより形成される。した
がって、絶縁体8は、線状導電材5に絶縁膜7の上から
巻き付けられ、所定の耐熱特性を有する糸状または編状
の絶縁体を構成する。
コイル6の周囲近傍にはコイル6および鉄芯1から離隔
する筒状の導体9が配設されており、導体9の軸線は鉄
芯1の軸線に一致している。したがって、電源がコイル
6に交番電圧を印加することによって、導体9は誘導加
熱され発熱するようになっている。
ここで、11〜15は多孔質のシート状または帯状の絶
縁部材であり、絶縁部材11〜15は例えばセラミック
繊維の網状体からなる。絶縁部材11は線状導電材5の
第1層と第2層との間に配置されている。絶縁部材12
は鉄芯1に張り付けられて線状導電材5の第1層と鉄芯
1の間に配置されており、絶縁部材13は線状導電材5
の第2層を被覆するように配置されている。絶縁部材1
4.15のそれぞれは鉄芯lのフランジ部1a、1bと
線状導電材5の巻き端の間に配置されている。16はセ
ラミックからなる固定体であり、固定体16はセラミッ
ク系の塗体を焼成することにより形成される。固定体1
6は絶縁部材11〜15の孔内と、線状導電材5および
絶縁部材11〜15により画成される空間とに充填され
、この固定体16により線状導電材5および絶縁部材1
1〜15は固定されている。
一方、導体9は筒状のローラからなり、導体9の一端は
放射内方向に延在してモータ2の駆動軸17に固定され
ている。詳しくは、導体9の一端は放射内方向に延在し
駆動軸17のテーパ部17aに係合しており、座金18
を介して駆動軸17先端のねじ部に螺合するナツト19
により固定されている。したがって、導体9は、モータ
2により回転駆動されて糸条体または帯状体を巻き付け
ることができるローラからなり、これらの糸条体または
帯状体は導体の発熱により加熱することができるように
なっている。したがって、本実施例はこれら糸条体や帯
状体(フィルム等)の加熱処理に用いることができる。
次に、上述のコイル6の製造工程を簡単に説明する。
まず、線状導電材5にセラミック系の塗体を薄く塗布し
てその上から絶縁体8を巻き付ける。次いで、鉄芯lに
絶縁部材12.14.15を貼り付け、絶縁体8が巻き
付けられた線状導電材5をフランジ部1a近傍からフラ
ンジ部1b近傍まで螺旋状に巻き付け、線状導電材5の
第1層を形成する。
次いで、絶縁部材11により第1Nを被覆し、線状導電
材5を折り返してフランジ部1b近傍からフランジ部1
a近傍まで螺旋状に巻き付け、線状導電材5の第2層を
形成する。次いで、絶縁部材13により第2層を被覆し
、絶縁部材13の上からセラミック系の塗体を塗り、絶
縁部材11〜15の孔内と、絶縁部材11〜15および
線状導電材5により画成された空間とに含浸させる。次
いで、線状導電材5に塗布した塗体と、絶縁部材11〜
15および線状導電材5により画成される空間等に含浸
させた塗体とを焼成して固化させる。この塗体の固化し
たものが前述の絶縁膜7および固定体16であり、以上
の工程によりコイル6が製造される。なお、セラミンク
系の塗体を絶縁部材11〜15および線状導電材5によ
り画成される空間等に含浸させる作業は、線状導電材5
の巻き付は作業時にへヶ塗りにより実施してもよく、ま
た、線状導電材5および絶縁部材11〜15に塗りなが
ら巻き付は作業をするようにして実施してもよい。
上述のような構成によれば、線状導電材5の第1層およ
び第2層間に絶縁部材11を配置しているので、各層間
の線状導電材5同士が点接触するのを防止することがで
き、各層間の線状導電材5を被覆する絶縁膜7同士の間
に隙間が生じるのを防止することができる。したがって
、温度上昇、隣下に伴って線状導電材5が膨張、収縮を
繰り返したり、機械的な振動を受けたりしても、従来生
じていたような絶縁膜7の割れを確実に防止することが
できる。
また、線状導電材5の各層間に多孔質の絶縁部材11を
設けるとともに、絶縁部材12〜15を設け、絶縁部材
11〜15の孔内と線状導電材5および絶縁部材11〜
15により画成される空間とに充填された固定体16に
よりコイルおよびシート状または帯状絶縁部材を固定し
ているので、固定体16となるセラミック系の塗体を線
状導電材5および絶縁部材11〜15により画成される
空間等に容易に隙間なく含浸させることができ、すなわ
ち、固定体16を隙間なく上記空間等に容易に充填する
ことができる。
したがって、固定体16により線状導電材5および絶縁
部材11〜15を強固に固定することができ、コイルの
強度を向上することができる。
さらに、絶縁部材11.〜15が多孔質であるので、セ
ラミック系の塗体の焼成時に発生するガスを絶縁部材1
1〜15の孔を通して容易に外部に放出させることがで
き、焼成時のガス圧力によって生じる絶縁膜7の破損を
防止することができる。
またさらに、線状導電材5には絶縁膜7の上から所定の
耐熱特性を有する(本実施例ではガラスファイバーから
なる)糸状または編状の絶縁体8を巻き付けているので
、線状導電材5の巻き付は作業時、絶縁体8により絶縁
膜7を保護することができ、また、セラミック系の塗体
を絶縁体8間に容易に含浸させて線状導電材5に密着さ
せることができ、コイル60強度を一層向上することが
できる。
したがって、本実施例を例えば200〜500°Cの高
温発熱が要求される装置に適用しても、振動等によるコ
イルの短絡を確実に防止することができる。
なお、絶縁部材11〜15の厚さは0.1〜1.0mm
が好ましく、1.0mm以上であってもよいが、絶縁部
材による断熱効果が大きくなり、伝熱効率が低下すると
いった不具合が生じる。また、本実施例では、線状導電
材5を2層に巻き付けたが、1層または3層以上の多層
に巻き付けてもよい。また、線状導電材5に銅線材料を
用いたが、アルミ材料やその他の材料であってもよい。
また、絶縁体8を糸状または編状のガラスファイバーか
ら構成したが、糸状または編状のセラミックファイバー
又はその他の無機質材料から構成してもよく、本実施例
では絶縁部材11〜15にセラミック繊維の網状体を使
用したが、ガラスファイバーの網状体又はガラスファイ
バーやセラミックファイバー等の無機質繊維の不織布か
ら構成してもよい。また、導体9を、回転駆動されて糸
条体等を巻き付けることができるローラから構成したが
、導体9は固定されたもの等であってもよく、さらに本
実施例を糸状体等の加熱処理装置だけでなく、他の対象
物の加熱装置に適用することができるのは勿論である。
〔効果〕
本発明によれば、線状導電材の各層間に多孔質の絶縁部
材を配置しているので、各層間の線状導電材同士が点接
触するのを防止することができ、絶縁膜の割れを確実に
防止することができる。
また、線状導電材の各層間に多孔質の絶縁部材を配置し
、絶縁部材の孔内と線状導電材および絶縁部材により画
成される空間とに充填された固定体をセラミック系塗体
を焼成することにより形成しているので、セラミック系
の塗体を線状導電材および絶縁部材により画成される空
間等に容易に隙間なく含浸させることができ、すなわち
、固定体を隙間なく上記空間等に充填することができる
この結果、固定体により線状導電材および絶縁部材を強
固に固定することができ、コイルの強度を向上すること
ができる。
したがって、コイルの短絡を確実に防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1.2図は本発明に係る誘導加熱装置の一実施例を示
す図であり、第1図はその一部断面を含む正面図、第2
図はその要部拡大断面図である。 1・・・・・・鉄芯、 5・・・・・・線状導電、材、 6・・・・・・コイル、 7・・・・・・絶縁膜、 8・・・・・・絶縁体、 9・・・・・・導体、 11・・・・・・絶縁部材、 16・・・・・・固定体。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鉄芯と、セラミック系の塗体を焼成することによ
    って形成される絶縁膜により被覆されて鉄芯に多層に巻
    き付けられた線状導電材から構成されるコイルと、該コ
    イルの近傍に設けられた導体と、を備え、コイルに交番
    電圧を印加して導体を誘導加熱し発熱させる誘導加熱装
    置において、前記線状導電材の各層間に配置された多孔
    質のシート状または帯状の絶縁部材と、セラミック系の
    塗体を焼成することにより形成され、シート状または帯
    状の絶縁部材の孔内と線状導電材およびシート状または
    帯状の絶縁部材により画成される空間とに充填され、線
    状導電材およびシート状または帯状の絶縁部材を固定す
    る固定体と、を設けたことを特徴とする誘導加熱装置。
  2. (2)前記導体が、回転駆動されて糸条体または帯状体
    を巻き付けることができるローラからなり、糸条体また
    は帯状体を導体の発熱により加熱することができるよう
    にしたことを特徴とする請求項1記載の誘導加熱装置。
  3. (3)前記線状導電材に絶縁膜の上から巻き付けられ、
    所定の耐熱特性を有する糸状または編状の絶縁体を設け
    たことを特徴とする請求項1または2記載の誘導加熱装
    置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06295814A (ja) * 1993-04-08 1994-10-21 Techno Takatsuki:Kk フランジ付鉄心
FR2807684A1 (fr) * 2000-04-17 2001-10-19 Michel Beffrieu Dispositif modulaire porte-outils
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JP2018001142A (ja) * 2016-07-08 2018-01-11 学校法人金井学園 加熱撹拌装置

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