JPS59169092A - 高周波誘導加熱コイル装置 - 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】 本発明は高周波誘導加熱コイル装置に関し、さらに詳し
くは内部を冷却水が貫流する環状・ぐイブよりなるコイ
ルを備える高周波誘導加熱コイル装置に関する。

金属缶体の開口端部の外周面に外方にはみ出し部を残し
て、熱可塑性樹脂テープを熱接着した後、はみ出し部を
開口端部の端面および内周面に熱接着する場合に、例え
ば特願昭５７−４２５２１号に提案されているように、
外周面および内周面上のテープ部分を、夫々グイと中子
によって挟圧した状態において、ダイに内蔵された環状
の高周波誘導加熱コイル装置によって開口端部を誘導加
熱して、上記２度目の熱接着を行なうことが好ましい。

この場合に、加熱コイルの過熱を防止するため内部を冷
却水が貫流する水冷ノやイブを用いることが望ましいが
、被加熱部である開口端部の幅（軸線方向の高さ）が通
常５〜６瓢であるので、多数巻の水冷ノ９イゾを用いる
場合は、パイプ径を小さくしなければならず、そのため
目詰りを起し易いので、１ターンの水冷・母イブを用い
ることがより望ましい。

しかしながら、例えば第１図に示すような、従来の１タ
ーンの水冷パイプより々るコイル１を備えた高周波誘導
加熱コイル装置２を用いる場合に、次のような問題が起
ることが判明した。

すなわち加熱コイル装置２は、１本の銅Ａ’イゾより１
体形成されたコイル１と１対の給電体３ａｔ３ｂを備え
ており、給電体３ａ、３ｂはコイル］の両端部１ａ、１
ｂに接続しており、両端部１　ａ。

１ｂの間隙５、および給電体３ａ、３ｂのコイル１近傍
における間隙６には、電気絶縁体層４（例えば耐熱性合
成樹脂より々る）が設けられている。

そして開口端部７の円周方向に沿い、できるだけ均一な
誘導加熱を行なって、熱可塑性樹脂テープ部分８および
９の過熱による劣化、もしくは内面側のテープ部分９に
不完全熱接着部が生ずるのを防止するため、間隙５およ
び６はできるだけ狭く、例えば０．１〜０２朔程度に定
められている。

しかしながら以上のように間隙５および６を狭くしても
、給電体３　ａ　＊　３　ｂに対向する開口端部７の部
分７ａの、誘導加熱による温度上昇は、他の部分７ｂに
比べて小さく、そのため部分７ａにおいてテープ部分９
が未接着もしくは不完全接着になり易く、これを完全接
着しようとして出力を上げると、他の部分７ｂが過熱し
て、部分７ｂに接しているテープ部分８，９が劣化し易
いという問題を生ずる。

同様々問題は、第１図に示すタイプの誘導加熱コイル装
置２を用いて、容器本体のフランジ部と蓋部をヒートシ
ールする場合などにも起る。さらに２タ一ン以上のコイ
ルを用いた場合も同様な円周方向の不均一加熱の問題は
起り易い（ターン数が増えるほど不均一加熱の程度は小
さくなるが）。

本発明は以上に述べた従来技術の問題点の解消を図るこ
とを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は内部を冷却水が貫流
する環状パイプを有するコイル、該コイルの互に近接し
た両端部近傍に接続する、。電気絶縁性材料よりなる１
対の、該冷却水を供給および送出するための水管、およ
び該コイルに電力を供給するための、該コイルの円周方
向の厚さが比較的薄く、かつ互に近接した１対の給電体
を備えることを特徴とする高周波誘導加熱コイル装置を
提供するものである。

以下実施例である図面を参照しながら本発明について説
明する。第２図、第３図において、第１図と同一符号の
部分は同様な部分を示す。

高周波誘導加熱コイル装置１２は、銅パイプ（直径が・
例えば５〜６閣の）より々す、内部を冷却水１０が貫通
可能の円環状のコイル１１、薄板状の通常銅板よりなる
１対の給電体、およびコイル１１に冷却水１０を供給す
るための電気絶縁性材料よりなる送水管１８ａ１ならび
に冷却水１０を送出するための電気絶縁性材料よりなる
排水管１８ｂを備えている。

コイル１１の両端部１１ａおよびｌｌｂは接近しており
、それらの端面１１ａ１および１１ｂ１は、夫々給電体
１３ａおよび１３ｂの延長よりなっている。端面１１　
ａｌおよび１１ｂ１間の間隙１５および給電体１３ａお
よび１３ｂ間の間隙１６は、できるだけ狭く、例えば０
．１〜０．２箆に定められており、かつ間隙１５および
１６は電気絶縁層１７（例えばフェノール樹脂やテリイ
ミド等の耐熱性樹脂よりなる）で埋められている。間隙
１５．１６を可及的狭くするのは、被加熱部（この場合
は開口端部７）に沿い、誘起される誘導電流の局部的に
小さい部分、すなわち加熱温度の局部的に低い（５） 部分が発生するのを極力防止するためである。

給電体１３ａ、１３ｂも、少なくともコイル１１近傍の
部分は被加熱部の均一加熱の点からコイル１１の円周方
向の厚さが薄い方が好ましいが、余り薄いと抵抗損が大
きくなるので、通常厚さ約１〜２調であることが好まし
い。

送水管１８ａおよび排水管１８ｂの少なくともコイル１
１近傍の部分は、電気絶縁性材料（例えばプラスチック
又はセラミック等の）より々っでおり、接着剤１４によ
ってコイル１１に接合されている。良電導体より々る場
合は、第１図の従来のコイル装置の場合と同様に、送水
管１８ａおよび排水管１８ｂに対応するコイル１１の部
分の周りに生じる磁束密度が、他の部分の周りに生ずる
それよりも著るしく小さくなって、対応する開口端部７
の部分７ａの加熱温度が、他の部分７ｂよりも可成り低
くなって、部分７ａの内面に接するテープ部分９が未熱
接着又は不完全熱接着となるか、もしくは他の部分７ｂ
に接するテープ部分８および９が過熱されて、劣化し易
くなるからであ（６） る。

冷却水１０によるコイル１１の端部１１ａ。

１１ｂの冷却をも十分に行なわせるためには、送水管１
８ａおよび排水管１８ｂを、夫々端部１１ａおよびｌｌ
ｂに近接して設けることが車重しいが、本発明の目的を
達成する範囲内で若干端部１１ａ。

１１ｂから離れていても（本明細書においては、この場
合も端部近傍に接続するという）差支えない。

コイル１】と被加熱部すなわち開口端部７との間の電磁
結合度を高めるため、第２図に示すように、コイル１１
の全長に沿って高透磁率材１９（例えばフェライトより
なる）を配設するのが好ましい。第２図の場合、リング
状の高透磁率材１９がコイル１１の下面に清って配設さ
れているが、コイルの端部１１ａ、ｌｌｂ近傍において
は、その上面にも高透磁率材片１９ａが配設されている
。これは間隙１５、および給電体１３ａ、１３ｂにもと
づく、当該部分におけるコイル１１と開口端部７間の電
磁結合度の若干の減少を補償して、開口端部７の円周方
向に沿う均一な加熱を確保するためである。

第４図、第５図は２ターンのコイル２１（上部コイル２
１ｘと下部コイル２１ｙを有する）を備える高周波誘導
加熱コイル装置２２を示したものであって、電気絶縁性
材料より々る送水管２８ａおよび排水管２８ｂ１および
冷却水中継管２９ａ。

２９ｂが、コイル２１の両端部２１ａ、２１ｂ近傍に、
および上部コイル２１ｘと下部コイル２１ｙの接合部近
傍に接合されている。上部コイル２１ｘと下部コイル２
　］、　ｙは、コイル２１０両端部２１ａ。

２１ｂ近傍において、薄い銅板３０（好ましくは厚さ１
〜２諭）によって接合されている。

２３ａ、２３ｂは給電体であって、コイル２１の両端部
２１ａ、２１ｂの外方に延びるパイプ（コイル２１の素
材となる）のコイル２１近傍の部分を押潰して（コイル
２１の軸線方向が縦長に々るように）形成されており、
従ってコイル２１と給電体２３ａ、２３ｂは一体形成さ
れている。

この場合も給電体のコイル２１の円周方向の厚さが薄く
（好捷しくに約１〜２調）々っているので、従来の２タ
ーンコイルに比べて、円周方向に沿い、より均一が誘導
加熱を確保ｆきる。

本発明は以上の実施例によって制約されるものでなく、
例えばコイルの平面形状は楕円形、四角形等の、被加熱
部の形状に応じて任意の形状をとりうるものである。ま
たコイルの断面形状も、使用目的に応じて任意の形状を
とりうるものである。

さらに金属缶体の開口端部以外の部材の加熱に対しても
適用しうるものであることはいうまでもない。

また１ターンのコイルの場合も、第４図の場合のように
、給電体は、コイル素材となるｉ＋イブを押潰して（水
密になるように）形成されたものであってもよい。まだ
給電体１３ａ、１３ｂはコイル１１の面に対して垂直に
立上っていてもよい。

本発明の高周波誘導加熱コイル装置は、コイルの両端部
が互に近接しており、コイル円周方向の厚さが比較的薄
く、かつ互に近接した１対の給電体から電力が供給され
、かつコイルの両端部近傍（９） に接続する給水管および排水管は電気絶縁性材料よりな
るので、コイルの両端部近傍の周りに生ずる磁束密度の
、コイルの他の部分の周りに生ずるそれに対する低下は
僅かであり、従ってコイ、ルに対向する被加熱部を、全
周に清って実質的に均一に誘導加熱することができると
いう効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のコイル装置の例の横断面図、第２図は本
発明の第１の実施例でちるコイル装置の正面図、第３図
は第２図の■−■線に沿う横断面図、第４図は本発明の
第２の実施例であるコイル装置の斜視図、第５図は第４
図のＶ−Ｖ線からみた正面図である。 １０・・・冷却水、１１．１２・・・コイル、１１ａ。 １１ｂ・２１ａ、２１ｂ一端部、１２　、２２　・・・
高周波誘導加熱コイル装置、１３ａ、１３ｂ；２３ａ。 ２３　ｂ　・・・給電体、１８　ａ　、　２８　ａ−送
水管、１８ｂ。 ２８ｂ・・・排水管。 特開昭５９−１６９０９２（４） 第４図 ２ 第５図 ２９ａ■ソ町−は、１゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　内部を冷却水が貫流する環状・母イブを有す
   るコイル、該コイルの互に近接した両端部近傍に接続す
   る、電気絶縁性材料よりなる１対の、該冷却水を供給お
   よび送出するための水管、および該コイルに電力を供給
   するための、該コイルの円周方向の厚さが比較的薄く、
   かつ互に近接した１対の給電体を備えることを特徴とす
   る高周波誘導加熱コイル装置。