JPS60230934A - 誘導加熱装置 - Google Patents

誘導加熱装置

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JPS60230934A
JPS60230934A JP59085753A JP8575384A JPS60230934A JP S60230934 A JPS60230934 A JP S60230934A JP 59085753 A JP59085753 A JP 59085753A JP 8575384 A JP8575384 A JP 8575384A JP S60230934 A JPS60230934 A JP S60230934A
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JP
Japan
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heated
coil
induction heating
axial direction
coils
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JP59085753A
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English (en)
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JPH0459367B2 (ja
Inventor
Yuji Ishizaka
石坂 雄二
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0459367B2 publication Critical patent/JPH0459367B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • C21D1/42Induction heating
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

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】 (技術分野ン 本発明は誘導加熱装置に係り、とくに断面の形状が丸材
、扁平材などで所定の長さを有する被加熱材の端部を連
続的に加熱する誘導加熱装置に関する。
(従来技術) 所定の長さと断面を有する被加熱材、例えは丸棒状金属
材、扁平金属板尋の端St加熱する手段として誘導加熱
装置が使用さnるが、従来の装置は被加熱材を加熱する
ための搬送装置が複雑で、コストアップとなり、またコ
イル効果が悪いという欠点があった。
従来の誘導加熱装置を第1図〜第3図を参照して説明す
ると次のと29である。各図において、lは誘導加熱用
のコイル、コは例えば金属先棒のごと1!所足長さの被
加熱材である。図の仲で示す矢印は被加熱材コが移動し
ながら送られている方向を示している。
第1図の誘導加熱装置はいわゆるオー1ンタイプと呼ば
几るもので、同図tAIおよびUに示すようにコイルl
が被加熱材Jを挾んで上下平行に配設され、かつ被加熱
材の軸線方向と直交するように配設しである。このオー
プンタイプによると、図から判るようにコイル/は被加
熱材−が一方向に連続移動するのを妨げないように配設
しであるので、被加熱材コの搬送装置は、シンプルかつ
安価にできるが、コイル/内に位置する被加熱材コの占
積率が小さくなル、そのためコイル効果が悪いという欠
点がある。
館2図はいわゆるセミオープンタイプと呼ばnるもので
、この場合も第1図のオー1ンタイプに近い程度にコイ
ル効果が患いだけでなく、同図Bから判るようにコイル
lの一部は被加熱材コの一方向の移動を妨げるところに
位置しているので、図のように被加熱材コt−横方向の
みならず軸方向にも移動させることが必要となり、この
ため搬送装置が複雑かつコスト高となるという欠点があ
も上記搬送装置を簡単にし、かり;イル効11.に高く
するには、距3図のよりな構成になるが、この場合は、
被加熱材コがツイン上を横方向に流nる途中において、
ラインから外ルた位置にある各誘導加熱のコイル1Vi
−被加熱材λの端部の位置まで出し入ルする移動機構が
余分に必要となり、全体的にみて決して構成が簡単にな
るとは云えない。
このように、従来の誘導加熱装置のいずれにもそれぞれ
一長一短があり、必ずしも満足できるものではなかった
(発明の目的) 不発明は上記従来の欠点を改良したtので、被加熱材の
搬送機構は、従来のオー1ンタイ1と同様簡単な一方向
の送り機構ですみ、しかもコイル効率が従来に比べて著
るしく高く、よって設備コスト及びランニングコストが
高周波に比べて安くてすむ中周波を使用で還る誘導加熱
装置rl:提供することを目的とする。
(発明の概要) 上記目的を達成するため本発明に係る誘導加熱装置は、
所定の長さを有する適宜断面形状の被加熱材の端部を上
下側から挾み、かつ被加熱材の軸方向と平行するコイル
導体部分からなる誘導加熱コイルを相対向して設け、こ
の相対する各コイル導体に流れる電流の方向を同一とす
ることにより被加熱材の軸方向と直交する磁束を形成し
て、該被加熱材の端部を誘導加熱することを第1の特徴
とする。
また、上記の被加熱材とコイルとの位置関係a被加熱材
の断面の中央部に磁&を形成し、被加熱材の磁&を挾ん
だ両端部に誘起2次電流通路を形成して発熱させること
t−第2の特徴とする。
さらに、上記被加熱材とコイルとの位&を被加熱材の断
面に複数の磁極を形成し、被加熱材の端部の☆磁&を挾
んだ部分に夫々の誘起2次電流通路を形成して発熱させ
るようにしたことを第3の特徴とする。
(実 施 例) 以下本発明の実施例を第4図〜第7図を参照して説明す
る。
図において、コイルlは扁平な角筒状で、内部に冷却水
孔3七壱し被加熱材の軸方向と平行な導体/aの外側に
コ字状断面の鉄心1bt−積層した部分と連結部の導体
/cで構成される・このコイルlは図に示すように被加
熱材λの両11IJt−挾んで平行に相対して配設さn
たコイル/と7とからなる。各コイルi、iはそnぞれ
平面上に配設さ几ており、したがって、被加熱材−が連
続的に一方向に移送されていくのを遮えき゛るコイル導
体はなく、したがって被加熱材コは一方向に連続して移
送できる。さらに、コイルlは、被加熱材コの軸方向に
平行に設け、かつ相対するコイル導体/ a。
/aに流れる電流の方向全同一とすることにより、任意
長さの被加熱材λの軸方向と直交する磁束【形成するよ
うに設けている。
第4図、第5図には、そnぞれ丸材及び扁平材の2種の
被加熱材コ、2のピッチとボールピッチi!st同じに
合せることにより被加熱材−の断面の中央部に被加熱材
−の軸方向に直交する磁極を形成し、a他を挾んだ両端
部に電流通路を形成し発熱させるコイルlと被加熱材λ
との配置関係及び電流の流nる方向を示している。
被加熱材コを挾んで相対向して配設するコイル導体/a
、/aは任意の複数列だけ配設するがよく、一方それに
合せて被加熱材コがボールピッチSと等しい間隔で複数
個配設さn、この複数の被加熱材コは、こnらが一組を
なして、多数組の被加熱材λが連続してコイル導体/a
のボールピッチまたはその整数倍ごとに間欠移送さfL
ながら加熱処理さnるのである。
被加熱材λとコイル導体/aの関係は、上述のように該
被加熱材−の中央部にa1他?形成しており、こnによ
シ、コイル効果が最もよいが、こnに限足さnるもので
はなく、磁極が被加熱材−の一部にかかっていnはもち
ろん誘導加熱さnる。
つぎに、第7図は異形の被加熱材コの一例として中央部
が突出して肉厚部となっている偏平材とコイル導体/a
との配置関係を示している。すなわち、この場合は磁極
中心を異形位置、つまり肉厚部からずらすように配置す
る。前述の関係は第7回置、u31に示すようにコイル
導体/aの幅を大小に変えて配置するか、または第7図
1cIに示すようにコイル導体/aの間の配tk4当に
選択することによって実現することができる。
上記第7図の場曾は、被加熱材−のピッチはボールピッ
チの2倍の関係であり、被加熱材中の鰐起W訛の通路全
有効に設けるため肉厚の厚い部分と磁極センターとはな
るべく、R≧92(但し、PS は肉厚部の中心とa他
生心間の距離、Δは電流の滲透深さである。)の関係が
成立するようにずらす仁とが望ましい。このように被加
熱材−とコイル導体/at−配置すると、フィル電流と
被加熱材コに誘起される2次電流は第7図U%telの
ように流n1図から分るように異形被加熱材コの肉厚部
はより多くの電流が流A、したがって肉厚部もその両側
の肉薄部と均等に加熱さnる。
な2、上記においては異形の被加熱材−の−例として、
偏平金属材の中央部が肉厚部となった例を示し、そnに
対応したコイル導体/&の配置例を示したが、異形の被
加熱材コは上記構造のものに限足さnず、そ几以外、例
えは肉厚部が中央部から外nた位置にあるような断固形
状のものであってよく、この場合は、その断面形状に対
応してコイル導体/aの配置間隔を変え、肉厚部も均等
に加熱されるように配慮するものである。
しかして、例えば第2図に示す従来のオーブンタイプの
誘導加熱装置と不発明に係る装置とのトータル効率を比
較すると次のようになる。
すなわち、被加熱材コとして、幅b1厚さaのフラット
バーまたはaφ の丸バーに2いて、上記従来の加熱方
式によると、誘起電流は被加熱材の8≧2.5Af≧1
58コー a3 C’x*メ桟透磁率)=1、 !(比抵抗11N)−1
00、a=0.6″″f (Ml波数)≧43,889
 Hz )と高い周波数となり、トータル効率=0.3
36(変換効率=0゜6、伝送効率=O08、コイル効
率;0゜7)となる。
こnに対して、不発明の誘導加熱装置による場合は、誘
起電流は被加熱材の軸方向に沿って流nるので加熱のた
めの周波数として中間波(?Ilえは50〜20*00
0f(z) ’に使用できるので、変換効率、2よび伝
送効率が格段に艮(なることなどから、トータル効率冨
0.737 (変換効率=0.97、伝送効率=0.9
5、:ffイ#効率=0.8)と高くできるのでそのラ
ンニングコストは従来の高周波数を用いた(発明の効果
) 以上の通りであり、不発明に係る誘導加熱装置によると
、被加熱材を挾んで相対峙するコイルは互に上下側に分
離した構成であって、被加熱材を連続的に移送する方向
に、その移送?妨げるコイルが位置することがないので
、被加熱材の搬送機11は単なる横送り機構で材料の端
部を揃えるのみの簡単な機構’kfflりことができ、
装置のコストダウンが図nる。また、相対するコイルが
互に分離しているので、その間隔を自在に1整すること
ができて、被加熱材の径の変化に対しても容易に逼応す
ることができる。
しかも、上記コイルは、被加熱材の軸方向に対して平行
に配置し、直交磁束を形成するように設けたので、前述
の通り高周波でなく中周波を使用して誘導加熱すること
が可能となり、従来に比べてコイルのトータル効率が同
上し、したがって従来の高周波に比べて設備コスト、ラ
ンニングコストを看るしく低線ならしめることができる
因みに、不発明の装置と従来装置との比較例を示すと下
表のようになる。
本発明は従来装置に比べ上記のような諸効果?有するも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図問、IB+、第2図問、聞、第3図問、田)はそ
nぞn従来の誘導加熱装置の平面図と斜視図、第4図問
と集5図は本発明に係る誘導加熱装置の説明図、第4図
田1は斜視図、m6図はコイル導体の詳細を示す斜視図
、第7図(2)、Uは他の実施例の説明図と斜視図、第
7図10Iはさらに別の実施例の斜視図である。 l・・・コイル、/ IL・・・コイル導体、コ・・・
被加熱材。 第3図(A) 第;S図(B) 第4図(A) 第4図(B)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 tll 所定の長さを有する棒材余材等の被加熱材の端
    部を上下側から挾み、かつ被加熱材の軸方向と平行する
    コイル導体部分からなる誘導加熱コイルを相対向して設
    け、この相対向する各コイル導体に流れる電流の方向を
    同一として被加熱材の軸方向と直交する磁束を形成する
    ことt−特徴とする誘導加熱装置。 (21上記コイル導体は、被加熱材の断面の中央部に磁
    極が形成さnるよう所定の間隔を隔てて配設したことt
    %黴とする特許請求の範囲第1項に記載の誘導加熱装置
    。 13+ 上記コイル導体は被加熱材の断面に複数の磁極
    が形成さnるように所定の間隔を隔てて配置したことt
    −特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の誘導加熱装
    置。
JP59085753A 1984-04-27 1984-04-27 誘導加熱装置 Granted JPS60230934A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59085753A JPS60230934A (ja) 1984-04-27 1984-04-27 誘導加熱装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP59085753A JPS60230934A (ja) 1984-04-27 1984-04-27 誘導加熱装置

Publications (2)

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JPS60230934A true JPS60230934A (ja) 1985-11-16
JPH0459367B2 JPH0459367B2 (ja) 1992-09-22

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ID=13867615

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JP59085753A Granted JPS60230934A (ja) 1984-04-27 1984-04-27 誘導加熱装置

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JP (1) JPS60230934A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04143212A (ja) * 1990-10-05 1992-05-18 Fuji Denshi Kogyo Kk 棒状ワークの高周波焼入焼戻し装置
JP2020136080A (ja) * 2019-02-20 2020-08-31 島田理化工業株式会社 トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH04143212A (ja) * 1990-10-05 1992-05-18 Fuji Denshi Kogyo Kk 棒状ワークの高周波焼入焼戻し装置
JP2020136080A (ja) * 2019-02-20 2020-08-31 島田理化工業株式会社 トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法

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JPH0459367B2 (ja) 1992-09-22

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