JPS5821790B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鋼板を誘導加熱するための誘導加熱装置に関
する。

従来の連続的に移送される鋼板のエツジ部を加熱するも
のとして一般に知られている誘導加熱装置として第１図
に示すものがある。

第１図においてａは平面図、ｂは側面図、Ｃはａ図のＣ
−Ｃ線における断面図を示し、１は連続移送される鋼板
、２Ｌ２２は加熱コイル、３は所定のギャップＧを介し
て相対向して配置され、上記加熱コイル２Ｌ２２が発生
する磁束を鋼板１に導くための鉄心である。

このような従来の加熱装置においては、鉄心３に形成さ
れた巾８１深さＤのスロット内に、加熱コイル導体を高
さ方向に段積みして構成されている。

コイル巻線は通常複数であり、単層巻としてコイル導体
を円形パイプ形状とする時、Ｄ≧２８とされている。

今非磁性金属板（例えば磁気変態点を越えた温度の鋼板
など）を被加熱金属板１とする場合について考察する。

上下鉄心３間のギャップをＧ１スロット巾を８１スロッ
ト深さをＤ１ポール巾をＰとすると、加熱コイル２２に
交流電流を流すと加熱コイル２２が発生する交番磁束は
、第２図に示すように、加熱コイル自身を横切る磁束Ａ
１被加熱金属板１を通らずにポールからポールに渡る磁
束Ｂ１及び被加熱金属板１を通る磁束Ｃに分かれる。

Ａは、加熱コイル導体に渦電流損を生起させる。

Ｂは、漏洩磁束分。

Ｃは、被加熱金属板内に渦流を発生させて、加熱に寄与
する。

これらの磁束の割合は磁気抵抗に依存する。

又、加熱効率を上げようと思えば、磁束Ａの割合を減じ
磁束Ｃの割合を増す必要がある。

磁束Ａに対する磁気抵抗ＲＡと磁束Ｃに対する磁気抵抗
ＲＯの割合は、 とから、 Ｐ＝ＫＧ とすれば、 Ｋ＝０．５程度に選定することにより、Ｓ〉４Ｄとなる
。

尚、Ｇは金属板１の板厚ｔと、この金属板を連続移送す
るに必要なギャップの和から一律に決められる。

又、ポール巾Ｐは鉄心が磁気飽和しない範囲の値に選ば
れる。

しかるに従来の加熱装置の構造は、前述のように、Ｄ≧
２８であるため、磁束Ａの割合の方が磁束Ｃより大きく
、いたづらに加熱コイル導体の渦流損を増大していた。

この発明は以上の点に鑑み成されたものであって、−ト
述した式から、Ｐ＝ＫＧとした時、Ｋをとなるよう構成
することにより加熱効率を大巾に向上させた誘導加熱装
置を提供することを目的とするものである。

第３図はこの発明の一実施例を示すもので、同図ａは平
面図、同図すは一部を拡大して示す側面図、同図Ｃは同
図すのＣ−Ｃ線における断面図である。

尚第３図において第１図との相当部分には同一符号を付
しているので詳細説明は省略する。

即ちこの発明による加熱装置においては、コイル導体２
２を１段積の多層巻、つまり一段積みの同心巻とするこ
とにより、Ｓ〉４Ｄを確保するよう構成している。

又鉄心３の側面方向（第３図すにおいて紙面１こ垂直の
方向）にスロットから突出したコイル導体は、これを折
り曲げて、第３図ｂ１Ｃに示す如く多段積みとして鉄心
側面に密着するよう巻回することにより、鋼板の端部加
熱に際しての無１駄な電力の消費を防止している。

つまり鉄心側面にスロットから突出したコイル導体を折
り曲げて多段積みとしない場合には、第４図に示す如く
加熱中がＨ２となり、実際に加熱したい巾Ｈを越えるた
め無駄な電力を費やすことになる。

尚又被加熱金属板１の端部を加熱するに際しては、第３
図Ｃに示すように、鉄心の側端面を金属板１の端面より
Ｘだけ余分に出しておくことにより、より効果的に金属
板１の端部加熱を行なうことができる。

ここで、Ｘはポールと金属板１の表面とのギャップＧよ
りも大きくしておけば良いことが実験的に確かめられて
いる。

第５図はこの発明の他の実施例を示すものである。

即ち、第５図に示すものは、鋼板１をはさんだ鉄心３に
、コイル軸芯がワーク１の移動方向と平行になる様に加
熱コイル２Ｌ２２を巻いたものである。

こうすることにより、本発明で規定したスロット寸法内
に、所定のコイルを巻やすくなる。

又従来のものでは、スロット内を通過する漏洩磁束によ
ってスロット内のコイル導体内に渦電流が流れ、コイル
でのジュール損が増加していたが、第５図の巻き方にす
るとコイルに流れる渦電流はコイル電流と、逆方向にな
るため打消され、スロット内を通過する磁束によるコイ
ル導体内に発生する渦流損を、一層減少させることがで
きるものである。

以上述べたようにこの発明によれば、加熱コイルを収納
するための鉄心に形成されるスロットの深さＤとスロッ
ト巾Ｓの関係を、ポール巾Ｐと上下ポール間ギャップＧ
との関係をＰ＝ＫＧとするにして誘導加熱装置を構成す
ることにより、被加熱金属板を通過する主磁束を増大さ
せて加熱効率を大巾に向上させることができ、特に被加
熱金属板のエツジ部を加熱するのにより効果的な誘導加
熱装置を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の概略図を示し、同図ａは平面図、同
図すは側面図、同図Ｃはａ図のＣ−Ｃ線断面図、第２図
は磁束の分布状態を示す図、第３図はこの発明の一実施
例による誘導加熱装置を示す概略図で、同図ａは平面図
、同図すは一部を拡大して示す側面図、同図Ｃはｂ図の
Ｃ−Ｃ線における断面図、第４図、第５図はこの発明に
おける誘導加熱装置の第３図とは異なったコイルの巻き
方を示す概略図である。 図中１は被加熱金属板、２１．２２は加熱コイル、３は
鉄心、Ｄはスロット深さ、Ｓはスロット巾、Ｐはポール
巾、Ｇはポール間ギヤツブを示す。 尚図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 所定の間隙を介して対向させた各鉄心に加熱コイル
   を装着し、上記間隙内に被加熱金属板を挿入し、上記加
   熱コイルにより発生される磁束を上記被加熱金属板の表
   面に対して垂直に進入させることによって加熱するよう
   にした誘導加熱装置において、上記加熱コイルを収納す
   るために上記鉄心に形成されるスロットの深さＤとスロ
   ット巾Ｓの関係を、ポール巾Ｐと上下ポール間ギャップ
   Ｇとの関係をＰ＝ＫＧとする時、０．３≦に≦０．６と
   して、Ｓ＞ｘＤとし、該スロットに加熱コイル導体を挿
   入するよう構成したことを特徴とする誘導加熱装置。 ２ 上記スロットに挿入されるコイル導体を、スロット
   深さ方向に一段巻きとし、スロット巾方向に多層巻きと
   すると共に、鉄心側面においては、該コイル導体が多段
   積される如く鉄心側面に近接して回巻したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の誘導加熱装置。 ３ 加熱コイルの軸心が被加熱金属板の表面に平行とな
   るように上記スロットに加熱コイルを巻回したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の誘導加熱装置。 ４ 被加熱金属板の縁部に対向して上記鉄心及び加熱コ
   イルを配置し、被加熱金属板の端面を、該被加熱金属板
   表面と鉄心とのギヤツブ分だけ鉄心側面より内側に入れ
   て被加熱金属板の縁部を加熱するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の誘導加熱
   装置。