JPS6119095A - 金属製品の加熱のための電磁誘導装置 - 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、金属部品の加熱のための電磁誘導装置に関す
るものである。この装置は、金属部品、特にアルミニウ
ムの線または棒の誘導加熱処理に適用される。ソレノイ
ド型インダクタの中を処理すべき金属部品を通過させて
熱処理を行う装置が知られている。この型の装置は非常
に単純であるという利点を持つ一方、重大な欠陥がある
：その効率が非鉄金属に対しては良くない；更に、アル
ミニウムの線や棒のような金属部品が、連続鋳造過程か
ら送り出され、処理を受ける場合には、これらの金属部
品は、下流側の機械系の動作のはずみで、ソレノイドの
中でもつれることがあシ、傷められるおそれがある。

金属部品の加熱のための電磁誘導装置には、別の型もあ
る；その装置は、開いた、平らな環状の磁気回路を持ち
、その両端が対面しており、この回路上にインダクタ・
コイルが巻かれている。加熱される金属部品は、この項
の両端の間の磁極間ギャップ中に置かれる。この型の装
置は、本筆者により、１９８１年８月２７日に出願され
たフランス特許出願Ｎｏ、　２４８９６４５の中で記述
されている。この型の装置は、処理される金属線が踊っ
た時に傷がつくという不都合はないけれども、効率が著
るしく低い；この低い効率の原因は、本質的に、インダ
クタ・コイルが磁気回路上に置かれていること及び、磁
気回路とコイル両者に損失があることにある。このコイ
ルは、実際、磁極間ギャップからかなり離れて置かれて
おり、効率は渦電流（温電流）と熱的損失のために非常
に低くなる。

本発明の目的とするところは、上に述べた欠点を改良し
、特に、熱的な損失と渦電流損を極限した、高い効率を
持つ、金属部品の加熱のだめの電磁誘導装置を実現する
ことにある；更に、装置の形態は、棒状の（切断された
）線またはギャップ中を連続的に流れる線状の金属部品
を、傷つける危険なしに、加熱することができるような
ものである。

本発明の目的とする装置は、金属部品の加熱のためのも
のであり、その両端が対面している、開いた、平面状の
猿の形をなす少くとも一箇の磁気回路と、この磁気回路
上に巻かれたインダクタを持ち、加熱される部品は猿の
両端の間の磁極間ギャップ中に置かれ、かつ、このイン
ダクタは磁気回路上に巻かれた二つのコイルから成り、
コイルの各々は環の端部の近傍に位置し、各々は同位相
の交流電流によって励磁され、猿の各端部はギャップに
向かって隅落としの形で細くなっており、この隅落とし
ては猿の各端部の全周において実施され、磁気回路は少
くとも上記の両端の近傍において、冷却液によって環流
され磁気回路の中に置かれた少くとも一箇の導管よ構成
る冷却機構を持つことを特徴とする。

本発明の他の特徴として、コイルは冷却機構を持つ。

本発明の他の特徴として、磁気回路は、端の開いた単純
な猿の形に切り抜かれた板の集合から作られ、それらの
板は、端部が上記の隅落としを成すように切断され、組
み上げられる。

本発明の他の特徴として、磁気回路の内部の冷却導管は
、その磁気回路を成す板をくシ抜いて作られる。

本発明の他の特徴として、環の両端面に、巻線によって
発生する磁場の方向と直角、猿状磁気回路の面にも直角
の方向の刻み目が彫られる。

本発明の他の特徴として、各コイルは、環の対応する端
の近傍にインダクタとして巻かれた多芯線ケーブルによ
って構成される。

本発明の他の特徴として、上記の各コイルの冷却機構は
、各ケーブルを納め、冷却液によって環流される鞘によ
って構成される。

本発明の他の特徴として、本装置は、少くとも一対の、
隣合って平行に置かれた、相似の磁気回路を有しており
、それらの磁極間ギャップは互に向かい合った形に置か
れ、一方の磁気回路に巻かれたコイルは、もう一方のコ
イルに流れるのと同じ位相の交流電流によって励磁され
る。

本発明の特徴及び利点は、付録の一枚の図と関連づけつ
つ以下に与えられる説明を読むと、一層はっきりするで
あろう。

図は、本発明に適合する装置を模式的に表わしている。

この電磁誘導装置は、金属部品、特に、連続鋳造過程か
ら送如出されるアルミニウムの線または棒を加熱できる
：これらの線または棒は、例えば５２０°Ｃまで再加熱
することによって処理されなければならないものである
。

本装置は、その端部３，４が対面している、開いた平面
状の環の形をなす少くとも一箇の磁気回路２を有する。

この装置は、また、磁気回路２上で、猿の両端３．４の
各々の近傍に巻かれたコイル５，６から成るインダクタ
を持つ。加熱される金属部品は、環の両端の間の磁極間
ギャップ７の中に置かれる；コイル５，６は、例えば交
流電源８から供給される同位相の交流電流によって励磁
される。磁気回路２の環の各端部は、ギャップ７に向っ
て隅落としの形になっている。磁気回路２の両端３，４
の面に、巻線によって発生する磁場の方向と直角、環状
磁気回路の面にも直角の方向の刻み目９，１０が彫られ
ている。この隅落としは、環の各端部の全周において実
施されねばならないことに注意しなければならない。

既知の装置においては、３と２７のような隅落としだけ
が行われている。その結果、これら既知の型の装置では
、渦電流損が局在する。実際、２５のような隅落としが
ないと、磁力線は、ギャップの外側を通過する時に、磁
気回路の薄板と直角になる。このような磁力線の一本が
、断線２６で表わされている。本発明においては、まさ
に２５のような隅落としがあるお陰で、明らかにこのよ
うな磁力線は存在しない。渦電流損は極限され、装置の
効率はずっと良い。本発明においては、ギャップの中で
、猿の両端の向かい合った二つの面に直角な磁力線だけ
が存在する。

磁気回路は、軟鉄の薄板またはフェライトのブロックで
作ることができる。この回路の相対する両端の隅落とし
は、加熱される金属部品の方向へ、磁力線の集中度を高
める。更に、隅落とし２４と２５　によって、渦電流に
よる磁気回路の加熱を減少させることもできる。渦電流
は、これらの隅落としがなければ、磁気回路の端部の縁
に発生するであろう。刻み目９，１０は、金属部品が特
に線状、または棒状である時に、ギャップ中にそれを機
械的に上手く安定させるためのものである。刻み目９．
１０は、実際に、ギャップ中に定常磁場を発生させるの
で、加熱される部品をギャップから弾き出そうとする反
発力の出現を防ぐことができる。

実際、刻み目がないと、ギャップの高さの中程に、非平
衡安定点が現われる。加熱される金属部品が特に線状ま
たは棒状である時に、更に確実にそれを誘導できるよう
に、誘導部品１１がギャップ７の中に置かれている；こ
の誘導部品は、例えば、断熱材によって作ることができ
、刻み目９，１ｏに嵌め込まれて、磁気回路２を成す項
の両端に固定される。コイル５，６は、磁束の漏洩を防
ぐように、環の両端の、ギャップに最も近い部分に巻か
れる。

これらのコイルは、図に示されているように、（例えば
銅の）多芯線ケーブル１２　、１３　によって構成され
る。

コイルの冷却機構が用意されている： 本発明の製作方法では、この冷却機構はケーブルを被覆
するプラスチックの鞘１５　、１６　によって構成され
、その中を、冷却液（例えば水）を含む貯槽１８に接続
されたポンプ１７から送り出される冷却液が循環する。

コイルの冷却は、磁気回路を出る誘導によって生じる渦
電流損を極限することができる；この型のインダクタに
よって、装置の効率が高められる。

環の両端の近傍には、磁気回路２の冷却機構も用意され
ている；それらは導管１９．２０によって構成され、こ
れらの導管は、例えば磁気回路２の内部の導管に冷却液
を送ることができるようなポンプ１７と貯槽１８に接続
される。現在の技術で既に知られているこれらの冷却回
路は、図には示されていない。磁気回路２の鉄の薄板ま
たはフェライトのブロックの冷却もまた、装置の効率の
改善に効果がある。

磁気回路内部の冷却回路は、適当な形の導管、または、
磁気回路の特に猿の端部の近傍とうまく形の合う″水箱
″によって構成することができ、これらの水箱は、磁気
回路の板の幾枚かをくシ抜いて作ることができる。磁気
回路を構成する鉄板またはフェライトのブロックは現在
の技術で既に知られている方法で組み上げられるので、
図には示されていない。これらの板は、猿の形に、かつ
、組み上げた時に両端が隅落としの形になるように切り
抜かれる。

本発明の装置は、できれば、一対の、隣合って平行に置
かれた相似の磁気回路２，２１を含み、それらの磁極間
ギャップ７．２２は互に向かい合った形に置かれること
が望ましい。第二の磁気回路２１もまた、その端部の各
々に巻かれた二つのコイル（図には示されていない）と
、ギャップ２２中の誘導機構２３を持つ。第二の磁気回
路２１に巻かれたコイルは、磁気回路２に巻かれたコイ
ルに流れる交流電流と逆相の交流電流によって、（図に
は示されていないが、コイル５，６と同様に）励磁され
る。加熱されるアルミニウムの線または棒は、断熱材で
できた誘導部品１１．２３の中を通過する。

第一と第二の磁気回路２，２１のコイルを逆相の交流電
流によって励磁することで、これらのコイルのギャップ
中に、互に逆方向の磁束を発生させることができる；こ
の配置によって、加熱される部品とこの部品を扱う装置
とで形成される回路の中に、磁束が全く存在しないよう
にすることができる。この回路中に磁束が存在すると、
実際、金属部品の加熱を妨げる電流が現われる。

直径２６龍のアルミニウムの線から成る試料に行われた
試験で、この装置は、６５チの効率を示した；この試験
に使われた装置の、各々の磁気回路のギャップの巾は４
５朋である。この試験において、コイルは、電流の大き
さが約２５００オーム、周波数が２８０ヘルツの交流電
流によって励磁された；装置の所要電力は、１４０００
ワツトである。試験に使われた装置は、アルミニウムの
線の温度を、５２００Ｃに上げることができた。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明の実施例を示す図である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端（３）、（４）が対面している、開いた、平
   面状の環の形をなす少くとも一箇の磁気回路（２）、こ
   の磁気回路上に巻かれたインダクタ（５、６）を有し、
   加熱される部品（１）は、環の両端（３、４）の間のエ
   アギャップ（７）中に置かれ、かつ、 上記のインダクタは、磁気回路（２）上に巻かれた二つ
   のコイル（５、６）から成り、 コイルの各々は環の端部（３、４）の近傍に位置し、コ
   イルの各々は同位相の交流電流によって励磁され、 環の各端部はギャップに向かって隅落としの形で細くな
   っており、 この隅落としは環の各端部の全周において実施され、磁
   気回路（２）は、少くとも上記の両端（３、４）の近傍
   において、冷却液によって環流され、磁気回路の中に置
   かれた少くとも一箇の導管より成る冷却機構（１７、１
   ８、１９、２０）を持つことを特徴とする、金属部品（
   １）の加熱のための、電磁誘導装置。
2. （２）コイル（５、６）が冷却機構（１５、１６、１７
   、１８）を持つことを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。
3. （３）磁気回路（２）が、端の開いた単純な環の形に切
   り抜かれた板の集合から作られ、それらの板は、端部（
   ３、４）が上記の隅落としを成すように切断され、組み
   上げられることを特徴とする、特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項のいずれかに記載の装置。
4. （４）磁気回路の内部の冷却導管が、この磁気回路を成
   す板をくり抜いて作られることを特徴とする、特許請求
   の範囲第３項に記載の装置。
5. （５）環（２）の両端（３、４）の面の各々に、巻線に
   よって発生する磁場の方向と直角、環状磁気回路の面に
   も直角の方向の刻み目が一つづつ（９または１０）彫ら
   れていることを特徴とする、特許請求の範囲第４項に記
   載の装置。
6. （６）各コイル（５または６）が、環の対応する端の近
   傍において磁気回路（２）に巻かれた、多芯線ケーブル
   （１２または１３）によって構成されることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第５項に記載の装置。
7. （７）上記の各コイルの冷却機構が、各ケーブル（１２
   または１３）を納め、冷却液によって環流される鞘によ
   って構成されることを特徴とする、特許請求の範囲第６
   項に記載の装置。
8. （８）少くとも一対の、隣合って平行に置かれた、相似
   の磁気回路（２、２１）を有しており、それらのエアギ
   ャップ（７、２２）は互に向かい合った形に置かれ、一
   方の磁気回路（２）に巻かれたコイルは、もう一方の回
   路（２１）に巻かれたコイルに流れる交流電流と逆相の
   交流電流によって励磁されることを特徴とする、特許請
   求の範囲第７項に記載の装置。