JPH08171982A - 誘導加熱コイル - Google Patents
誘導加熱コイルInfo
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- JPH08171982A JPH08171982A JP31284994A JP31284994A JPH08171982A JP H08171982 A JPH08171982 A JP H08171982A JP 31284994 A JP31284994 A JP 31284994A JP 31284994 A JP31284994 A JP 31284994A JP H08171982 A JPH08171982 A JP H08171982A
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- Japan
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- coil
- heating coil
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】被加熱物を均一に加熱することができる誘導加
熱コイルを提供する。 【構成】外周に絶縁材１２を巻回したコイル導体１１
を、円筒１３にその軸方向に沿い巻回して構成する誘導
加熱コイルにおいて、中央部のコイル導体１１の幅ｗ2
を両端部のコイル導体１１の幅ｗ1 よりも大きくすると
ともに軸方向で隣接するコイル導体１間の間隔ｇ3 は均
一に構成することにより、被加熱物５を均等に加熱し得
る。
熱コイルを提供する。 【構成】外周に絶縁材１２を巻回したコイル導体１１
を、円筒１３にその軸方向に沿い巻回して構成する誘導
加熱コイルにおいて、中央部のコイル導体１１の幅ｗ2
を両端部のコイル導体１１の幅ｗ1 よりも大きくすると
ともに軸方向で隣接するコイル導体１間の間隔ｇ3 は均
一に構成することにより、被加熱物５を均等に加熱し得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は誘導加熱コイルに関し、
特に有限長の軸材又はパイプ等、長尺の被加熱物を静止
加熱する場合に適用して有用なものである。
特に有限長の軸材又はパイプ等、長尺の被加熱物を静止
加熱する場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】誘導加熱は、円筒状に巻回した加熱コイ
ルにより、その内部空間に挿入する導体である被加熱物
に誘導電流を流してこの被加熱物を加熱する加熱方法で
ある。
ルにより、その内部空間に挿入する導体である被加熱物
に誘導電流を流してこの被加熱物を加熱する加熱方法で
ある。
【０００３】この誘導加熱に用いる従来技術に係る誘導
加熱コイルを図３に示す。同図に示すように、コイル導
体１は、その外周に絶縁材２を巻回した状態で耐熱絶縁
材であるセラミックスリーブ等の円筒３に、その軸方向
に亘り均等に巻回してあり、絶縁材２の外周に外周絶縁
材４を巻回することにより固定してある。このとき、コ
イル導体１は、一般に、冷却水を流通させるための通水
孔を中空部として有している。すなわち、コイル導体１
は、例えば角形の銅パイプで形成する。
加熱コイルを図３に示す。同図に示すように、コイル導
体１は、その外周に絶縁材２を巻回した状態で耐熱絶縁
材であるセラミックスリーブ等の円筒３に、その軸方向
に亘り均等に巻回してあり、絶縁材２の外周に外周絶縁
材４を巻回することにより固定してある。このとき、コ
イル導体１は、一般に、冷却水を流通させるための通水
孔を中空部として有している。すなわち、コイル導体１
は、例えば角形の銅パイプで形成する。
【０００４】被加熱物５は、円筒３の内部空間に挿入し
た状態でコイル導体１に高周波電流を流し、この被加熱
物５に誘導電流を流すことにより加熱する。
た状態でコイル導体１に高周波電流を流し、この被加熱
物５に誘導電流を流すことにより加熱する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記誘導加熱コイルに
おいては、特に被加熱物５が有限長の軸材又はパイプ等
の長尺物で、これを静止加熱する場合には、この被加熱
物５の長手方向の温度分布が、図４に示すように、両端
部で低く、中央部で高いという凸形の分布となり、均一
な加熱を行なうことができない。これは、図３に示す誘
導加熱コイルは、軸方向で隣接するコイル導体１間の間
隔ｇ0 が一定であり、磁束が密となる中央部でより大き
い誘導電流が流れるからである。
おいては、特に被加熱物５が有限長の軸材又はパイプ等
の長尺物で、これを静止加熱する場合には、この被加熱
物５の長手方向の温度分布が、図４に示すように、両端
部で低く、中央部で高いという凸形の分布となり、均一
な加熱を行なうことができない。これは、図３に示す誘
導加熱コイルは、軸方向で隣接するコイル導体１間の間
隔ｇ0 が一定であり、磁束が密となる中央部でより大き
い誘導電流が流れるからである。
【０００６】このような加熱の不均一を改善するものと
して図５に示すような誘導加熱コイルが提案されてい
る。同図に示すように、この誘導加熱コイルは、中央部
で隣接するコイル導体１の間に環状の絶縁部材であるス
ペーサ６を介在させ、中央部におけるコイル導体１間に
は、両端部におけるコイル導体１間の間隔ｇ1 に対して
大きい間隔ｇ2 を確保することにより、中央部における
コイルの巻回密度を両端部よりも小さくしたものであ
る。この誘導加熱コイルによれば、図６に示すように、
被加熱物５の長手方向の温度分布はほぼ均一となる。
して図５に示すような誘導加熱コイルが提案されてい
る。同図に示すように、この誘導加熱コイルは、中央部
で隣接するコイル導体１の間に環状の絶縁部材であるス
ペーサ６を介在させ、中央部におけるコイル導体１間に
は、両端部におけるコイル導体１間の間隔ｇ1 に対して
大きい間隔ｇ2 を確保することにより、中央部における
コイルの巻回密度を両端部よりも小さくしたものであ
る。この誘導加熱コイルによれば、図６に示すように、
被加熱物５の長手方向の温度分布はほぼ均一となる。
【０００７】ところが、図５に示す誘導加熱コイルにお
いては、被加熱物５のスペーサ６に対応する部位が加熱
されず、他の部位との温度差を生じるばかりでなく、ス
ペーサ６がコイル導体１を流通する冷却水の冷却作用を
受けにくいので、温度上昇による機械的強度、絶縁性等
の特性劣化を生起し、寿命が短かくなるという新たな問
題を惹起する。また、上記特性劣化に伴ない体積収縮も
生起し、この場合にはコイル導体１及び絶縁材２の固定
が不充分となりコイル振動が生じ易くなる。
いては、被加熱物５のスペーサ６に対応する部位が加熱
されず、他の部位との温度差を生じるばかりでなく、ス
ペーサ６がコイル導体１を流通する冷却水の冷却作用を
受けにくいので、温度上昇による機械的強度、絶縁性等
の特性劣化を生起し、寿命が短かくなるという新たな問
題を惹起する。また、上記特性劣化に伴ない体積収縮も
生起し、この場合にはコイル導体１及び絶縁材２の固定
が不充分となりコイル振動が生じ易くなる。
【０００８】本発明は、上記従来技術に鑑み、特別にス
ペーサ等を用いることなく被加熱物を均一に加熱するこ
とができる誘導加熱コイルを提供することを目的とす
る。
ペーサ等を用いることなく被加熱物を均一に加熱するこ
とができる誘導加熱コイルを提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する第１
の発明の構成は、外周に絶縁材を巻回したコイル導体を
耐熱絶縁材の円筒の軸方向に亘り巻回して構成した誘導
加熱コイルにおいて、中央部の巻回密度が小さく、しか
も軸方向の中心に関する左右両側の巻回密度が等しくな
るように、幅が異なる複数種類のコイル導体を組合せる
とともに、絶縁材の厚さで規定される隣接するコイル導
体間の間隔が同じになるように構成したことを特徴とす
る。
の発明の構成は、外周に絶縁材を巻回したコイル導体を
耐熱絶縁材の円筒の軸方向に亘り巻回して構成した誘導
加熱コイルにおいて、中央部の巻回密度が小さく、しか
も軸方向の中心に関する左右両側の巻回密度が等しくな
るように、幅が異なる複数種類のコイル導体を組合せる
とともに、絶縁材の厚さで規定される隣接するコイル導
体間の間隔が同じになるように構成したことを特徴とす
る。
【００１０】第２の発明は、第１の発明において、コイ
ル導体は冷却水を流通させるための通水孔となる中空部
を有することを特徴とする。
ル導体は冷却水を流通させるための通水孔となる中空部
を有することを特徴とする。
【００１１】第３の発明は、第１若しくは第２の発明に
おいて、コイル導体の幅が変化する部位に温度センサを
埋設したことを特徴とする。
おいて、コイル導体の幅が変化する部位に温度センサを
埋設したことを特徴とする。
【００１２】第４の発明は、第１，第２若しくは第３の
発明において、耐熱絶縁材はキャスタブルセメントの円
筒部材の内周に円筒状のセラミックスリーブを挿入して
構成したものであることを特徴とする。
発明において、耐熱絶縁材はキャスタブルセメントの円
筒部材の内周に円筒状のセラミックスリーブを挿入して
構成したものであることを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記構成の本発明によれば、被加熱物を、その
長手方向に沿い温度分布が一定となるように均一に加熱
することができる。
長手方向に沿い温度分布が一定となるように均一に加熱
することができる。
【００１４】特に第３の発明によれば、コイル温度の計
測に際し、加熱の均一性に最も影響を与えることなく、
この計測を行ない得る。
測に際し、加熱の均一性に最も影響を与えることなく、
この計測を行ない得る。
【００１５】第４の発明によれば、キャスタブルセメン
トの割れ片の脱落を防止することができる。
トの割れ片の脱落を防止することができる。
【００１６】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００１７】図１は本実施例に係る誘導加熱コイルを示
す縦断面図である。同図に示すように、コイル導体１１
は、その外周に絶縁材１２を巻回した状態で耐熱絶縁材
であるキャスタブルセメントの円筒１３に、その軸方向
に亘り巻回してあり、絶縁材１２の外周に外周絶縁材１
４を巻回することにより固定してある。
す縦断面図である。同図に示すように、コイル導体１１
は、その外周に絶縁材１２を巻回した状態で耐熱絶縁材
であるキャスタブルセメントの円筒１３に、その軸方向
に亘り巻回してあり、絶縁材１２の外周に外周絶縁材１
４を巻回することにより固定してある。
【００１８】本実施例におけるコイル導体１１は、図２
に特にこの部分を抽出して示すように角形の銅パイプで
形成してあり、冷却水を流通させるための通水孔となる
中空部１１ａを有するものである。
に特にこの部分を抽出して示すように角形の銅パイプで
形成してあり、冷却水を流通させるための通水孔となる
中空部１１ａを有するものである。
【００１９】絶縁材１２としては、エポキシ系レジン含
浸ガラス繊維等のテープが好適である。また、外周絶縁
材１４は一般に樹脂を塗布したシートを複数回巻回して
固化したものである。
浸ガラス繊維等のテープが好適である。また、外周絶縁
材１４は一般に樹脂を塗布したシートを複数回巻回して
固化したものである。
【００２０】さらに、本実施例におけるコイル導体１１
は、ｗ1 ＜ｗ2 なる関係を有する幅狭と幅広の二種類の
角銅パイプで構成してあり、幅広のものを中央部に、幅
狭のものを両端部に、中心に対し左右対称となるように
巻回してある。かくして、巻回密度が小さい中央部の疎
巻き部Ｉの両側に巻回密度が大きい密巻き部IIが形成さ
れるとともに、軸方向で隣接するコイル導体１間の間隔
ｇ3 はコイル全体に亘って同一になるように形成されて
いる。
は、ｗ1 ＜ｗ2 なる関係を有する幅狭と幅広の二種類の
角銅パイプで構成してあり、幅広のものを中央部に、幅
狭のものを両端部に、中心に対し左右対称となるように
巻回してある。かくして、巻回密度が小さい中央部の疎
巻き部Ｉの両側に巻回密度が大きい密巻き部IIが形成さ
れるとともに、軸方向で隣接するコイル導体１間の間隔
ｇ3 はコイル全体に亘って同一になるように形成されて
いる。
【００２１】円筒状のセラミックスリーブ１５は、円筒
１３の内周に挿入してあり、この円筒１３とともに耐熱
絶縁材を構成する。このとき、セラミックスリーブ１５
はキャスタブルセメントの円筒１３の割れ片の脱落防止
をなす。
１３の内周に挿入してあり、この円筒１３とともに耐熱
絶縁材を構成する。このとき、セラミックスリーブ１５
はキャスタブルセメントの円筒１３の割れ片の脱落防止
をなす。
【００２２】温度センサ１６はセラミックスリーブ１５
の温度を検出するもので、コイル導体１１の幅の変化部
位に挿入し、円筒１３を貫通してその先端部がセラミッ
クスリーブ１５の外周面に相対向している。このときの
温度センサ１６はファイバ式放射線温度計を採用してお
り、したがって誘導障害を受けることはない。また、温
度センサ１６の挿入部分はコイル導体１１の幅の変化部
位における幅広，幅狭のコイル導体１１の接続部の空
間、若しくは幅広側に切欠きを設けることにより得られ
る空間で形成することができる。
の温度を検出するもので、コイル導体１１の幅の変化部
位に挿入し、円筒１３を貫通してその先端部がセラミッ
クスリーブ１５の外周面に相対向している。このときの
温度センサ１６はファイバ式放射線温度計を採用してお
り、したがって誘導障害を受けることはない。また、温
度センサ１６の挿入部分はコイル導体１１の幅の変化部
位における幅広，幅狭のコイル導体１１の接続部の空
間、若しくは幅広側に切欠きを設けることにより得られ
る空間で形成することができる。
【００２３】かかる誘導加熱コイル１１は断面矩形のフ
レーム（図示せず）に収納されて誘導加熱炉の構成要素
となるが、このとき押しネジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，
１７ｄでコイル導体１１を絶縁材１２とともに両端側か
ら中央部に向けて押圧することによりコイル導体１間の
隙間を除去して固定する。すなわち、押しネジ１７ａ，
１７ｂ，１７ｃ，１７ｄはその一部分がフレーム側の雌
ネジ部（図示せず）に螺合しており、これらを回転する
ことにより先端が誘導加熱コイルの中心に向けて移動す
る。また、誘導加熱コイルはその円周方向に亘り等間隔
に配設した複数個のジャッキボルト（図示せず）により
フレームに固定する。すなわち、各ジャッキボルトはフ
レーム側の雌ネジ部（図示せず）に螺合して径方向に移
動可能となっており、その先端が外周絶縁材１４の外周
面に当接することにより当該誘導加熱コイルを支持する
ように構成してある。
レーム（図示せず）に収納されて誘導加熱炉の構成要素
となるが、このとき押しネジ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，
１７ｄでコイル導体１１を絶縁材１２とともに両端側か
ら中央部に向けて押圧することによりコイル導体１間の
隙間を除去して固定する。すなわち、押しネジ１７ａ，
１７ｂ，１７ｃ，１７ｄはその一部分がフレーム側の雌
ネジ部（図示せず）に螺合しており、これらを回転する
ことにより先端が誘導加熱コイルの中心に向けて移動す
る。また、誘導加熱コイルはその円周方向に亘り等間隔
に配設した複数個のジャッキボルト（図示せず）により
フレームに固定する。すなわち、各ジャッキボルトはフ
レーム側の雌ネジ部（図示せず）に螺合して径方向に移
動可能となっており、その先端が外周絶縁材１４の外周
面に当接することにより当該誘導加熱コイルを支持する
ように構成してある。
【００２４】上記実施例によれば、誘導加熱コイルの中
央部が疎巻き部Ｉ、両端部が密巻き部IIとなっており、
しかも図５に示す従来技術に示すようにスペーサ６を必
要としないため、被加熱物５は、図５の場合よりもさら
に良好に均一に加熱される。同時にコイル導体１間のギ
ャップｇ3 は一定となっているので冷却水による各部の
冷却も均等に行なわれる。したがって、特定部分が集中
的に劣化するということはない。
央部が疎巻き部Ｉ、両端部が密巻き部IIとなっており、
しかも図５に示す従来技術に示すようにスペーサ６を必
要としないため、被加熱物５は、図５の場合よりもさら
に良好に均一に加熱される。同時にコイル導体１間のギ
ャップｇ3 は一定となっているので冷却水による各部の
冷却も均等に行なわれる。したがって、特定部分が集中
的に劣化するということはない。
【００２５】なお、上記実施例において、コイル導体１
は幅広と幅狭の二種類を用いたが、さらに被加熱物５の
均一加熱を達成すべく三種類以上を組合せても良い。こ
の場合でもより中央部がより幅広になるように組合せ
る。
は幅広と幅狭の二種類を用いたが、さらに被加熱物５の
均一加熱を達成すべく三種類以上を組合せても良い。こ
の場合でもより中央部がより幅広になるように組合せ
る。
【００２６】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、被加熱物の加熱の均一性を達成
し得る。この際、誘導加熱コイルの特定部分の冷却が不
充分になるということはなく、全体が均一に冷却される
ので、特定部分の熱劣化という現象を生じることはな
く、体積収縮等による隙間の発生ということもないので
コイル振動を低減し、同時に長寿命化も達成し得る。
うに、本発明によれば、被加熱物の加熱の均一性を達成
し得る。この際、誘導加熱コイルの特定部分の冷却が不
充分になるということはなく、全体が均一に冷却される
ので、特定部分の熱劣化という現象を生じることはな
く、体積収縮等による隙間の発生ということもないので
コイル振動を低減し、同時に長寿命化も達成し得る。
【００２７】特に、絶縁材を薄くしてコイル導体の冷却
水で絶縁部材を冷却することができるので、被加熱物か
らの熱影響を除去して機械的強度及び絶縁性も高く、長
期に亘って保持し得る。
水で絶縁部材を冷却することができるので、被加熱物か
らの熱影響を除去して機械的強度及び絶縁性も高く、長
期に亘って保持し得る。
【００２８】温度センサは幅広，幅狭の境界部分に挿入
したので均熱性を良好に保持し得、またセラミックスリ
ーブにより円筒の割れ片脱落を防止することもできる。
したので均熱性を良好に保持し得、またセラミックスリ
ーブにより円筒の割れ片脱落を防止することもできる。
【図１】本発明の実施例を示す縦断面図。
【図２】図１のコイル導体を絶縁材とともに抽出して示
す斜視図。
す斜視図。
【図３】従来技術に係る誘導加熱コイルを示す縦断面
図。
図。
【図４】図３に示す誘導加熱コイルの加熱による被加熱
物の長手方向の温度分布を示す特性図。
物の長手方向の温度分布を示す特性図。
【図５】従来技術に係る他の誘導加熱コイルを示す縦断
面図。
面図。
【図６】図５に示す誘導加熱コイルの加熱による被加熱
物の長手方向の温度分布を示す特性図。
物の長手方向の温度分布を示す特性図。
１１ コイル導体 １１ａ 中空部 １２ 絶縁材 １３ 円筒 １４ 外周絶縁材 １５ セラミックスリーブ １６ 温度センサ ｗ1 ，ｗ2 （コイル導体１の）幅 ｇ3 （コイル導体１間の）間隔
Claims (4)
- 【請求項１】 外周に絶縁材を巻回したコイル導体を耐
熱絶縁材の円筒の軸方向に亘り巻回して構成した誘導加
熱コイルにおいて、 中央部の巻回密度が小さく、しかも軸方向の中心に関す
る左右両側の巻回密度が等しくなるように、幅が異なる
複数種類のコイル導体を組合せるとともに、絶縁材の厚
さで規定される隣接するコイル導体間の間隔が同じにな
るように構成したことを特徴とする誘導加熱コイル。 - 【請求項２】 コイル導体は冷却水を流通させるための
通水孔となる中空部を有することを特徴とする［請求項
１］に記載する誘導加熱コイル。 - 【請求項３】 コイル導体の幅が変化する部位に温度セ
ンサを埋設したことを特徴とする［請求項１］〜［請求
項２］に記載する誘導加熱コイル。 - 【請求項４】 耐熱絶縁材はキャスタブルセメントの円
筒部材の内周に円筒状のセラミックスリーブを挿入して
構成したものであることを特徴とする［請求項１］〜
［請求項３］に記載する誘導加熱コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31284994A JP3565595B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 誘導加熱コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31284994A JP3565595B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 誘導加熱コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08171982A true JPH08171982A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3565595B2 JP3565595B2 (ja) | 2004-09-15 |
Family
ID=18034173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31284994A Expired - Fee Related JP3565595B2 (ja) | 1994-12-16 | 1994-12-16 | 誘導加熱コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3565595B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001035647A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱装置 |
| WO2005107324A1 (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Neturen Co., Ltd. | 多段形状軸部材の誘導加熱コイル及び加熱方法 |
| JP2012225691A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Toshiba Corp | 酸化処理装置および酸化処理方法 |
| JP2014093471A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Ulvac Japan Ltd | 誘導加熱炉、ＳｉＣ基板のアニール方法 |
| JP2022189871A (ja) * | 2017-08-09 | 2022-12-22 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | 分離部が縮小されたインダクタコイルを有するエアロゾル発生装置 |
-
1994
- 1994-12-16 JP JP31284994A patent/JP3565595B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001035647A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-02-09 | Mitsubishi Electric Corp | 誘導加熱装置 |
| WO2005107324A1 (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Neturen Co., Ltd. | 多段形状軸部材の誘導加熱コイル及び加熱方法 |
| JPWO2005107324A1 (ja) * | 2004-04-28 | 2008-03-21 | 高周波熱錬株式会社 | 多段形状軸部材の誘導加熱コイル及び加熱方法 |
| US7442906B2 (en) | 2004-04-28 | 2008-10-28 | Neturen Co., Ltd. | Induction heating coil for shaft member having multiple steps and heating method |
| JP4502334B2 (ja) * | 2004-04-28 | 2010-07-14 | 高周波熱錬株式会社 | 多段形状軸部材の誘導加熱コイル及び加熱方法 |
| JP2012225691A (ja) * | 2011-04-15 | 2012-11-15 | Toshiba Corp | 酸化処理装置および酸化処理方法 |
| JP2014093471A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Ulvac Japan Ltd | 誘導加熱炉、ＳｉＣ基板のアニール方法 |
| JP2022189871A (ja) * | 2017-08-09 | 2022-12-22 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | 分離部が縮小されたインダクタコイルを有するエアロゾル発生装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3565595B2 (ja) | 2004-09-15 |
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