JPS61259483A - 誘導加熱装置 - Google Patents
誘導加熱装置Info
- Publication number
- JPS61259483A JPS61259483A JP10011585A JP10011585A JPS61259483A JP S61259483 A JPS61259483 A JP S61259483A JP 10011585 A JP10011585 A JP 10011585A JP 10011585 A JP10011585 A JP 10011585A JP S61259483 A JPS61259483 A JP S61259483A
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- JP
- Japan
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- induction heating
- heated
- magnetic flux
- tube
- heating coil
- Prior art date
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- Pending
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- General Induction Heating (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鋼材等の被加熱材を加熱する誘導加熱装置に関
し、更に詳述すると被加熱材の要加熱部分に磁束を集中
させると共に磁束の被加熱材への浸透深さを増加させ得
、これにより肉厚方向に均一に加熱でき、また高効率な
加熱が可能な誘導加熱装置に関する。
し、更に詳述すると被加熱材の要加熱部分に磁束を集中
させると共に磁束の被加熱材への浸透深さを増加させ得
、これにより肉厚方向に均一に加熱でき、また高効率な
加熱が可能な誘導加熱装置に関する。
強磁性体たる鋼材等の被加熱材を部分的に加熱する場合
は、一般に誘導加熱装置が使用されている６例えば電縫
管の溶接部をポストアニールする場合には、第４図に示
すように電縫管Ｐの外側に誘導加熱コイル１を設けてこ
れに高周波電流を通電することにより加熱している。
は、一般に誘導加熱装置が使用されている６例えば電縫
管の溶接部をポストアニールする場合には、第４図に示
すように電縫管Ｐの外側に誘導加熱コイル１を設けてこ
れに高周波電流を通電することにより加熱している。
斯かる熱処理の場合は、誘導加熱コイルから発生した磁
束が強磁性体たる電縫管部分に集中するが、溶接部以外
の熱処理不要箇所も加熱され、高効率な熱処理が困難で
ある。そして、特に誘導加熱コイルに通電する交流の周
波数の大きさによっては、電縫管部分に集中した磁束が
更に電縫管の誘導加熱コイル設置側表面に集中し易いと
いう表皮効果現象が現われて、管外面が管内面に比して
強く加熱され、熱処理を肉厚方向に均一に行い得ないと
いう問題点があった。
束が強磁性体たる電縫管部分に集中するが、溶接部以外
の熱処理不要箇所も加熱され、高効率な熱処理が困難で
ある。そして、特に誘導加熱コイルに通電する交流の周
波数の大きさによっては、電縫管部分に集中した磁束が
更に電縫管の誘導加熱コイル設置側表面に集中し易いと
いう表皮効果現象が現われて、管外面が管内面に比して
強く加熱され、熱処理を肉厚方向に均一に行い得ないと
いう問題点があった。
ちなみに電縫管の場合は、誘導加熱コイルを管外側にし
か設置できないため、熱処理が不完全となってもこれを
解消できなかった。
か設置できないため、熱処理が不完全となってもこれを
解消できなかった。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、強
磁性体たる被加熱材を磁気飽和させて通磁率を低下させ
、また誘導加熱コイルに対応させて磁束集束子を設ける
ことにより、誘導加熱コイルにて生じた磁束の加熱すべ
き被加熱材部分への集束及び浸透深さの増大を図り得、
このため肉厚方向に均一かつ高効率な加熱が可能である
誘導加熱装置を提供することを目的とする。
磁性体たる被加熱材を磁気飽和させて通磁率を低下させ
、また誘導加熱コイルに対応させて磁束集束子を設ける
ことにより、誘導加熱コイルにて生じた磁束の加熱すべ
き被加熱材部分への集束及び浸透深さの増大を図り得、
このため肉厚方向に均一かつ高効率な加熱が可能である
誘導加熱装置を提供することを目的とする。
本発明に係る誘導加熱装置は、被加熱材に臨ませた誘導
加熱コイルに高周波電流を通電して被加熱材を加熱する
誘導加熱装置において、被加熱材を磁気飽和させるべく
誘導加熱コイルの両側に設けた直流励磁コイルと、被加
熱材を挟んで誘導加熱コイルと反対側の対応する位置に
設けた磁束集中装置とを具備することを特徴とする。
加熱コイルに高周波電流を通電して被加熱材を加熱する
誘導加熱装置において、被加熱材を磁気飽和させるべく
誘導加熱コイルの両側に設けた直流励磁コイルと、被加
熱材を挟んで誘導加熱コイルと反対側の対応する位置に
設けた磁束集中装置とを具備することを特徴とする。
以下本発明を図面に基づき具体的に説明する。
第１図は本発明の実施例を示す模式的断面図、第２図は
第１図のｎ −ｎ線による模式的断面図であり、図中Ｐ
は電縫管を示す。電縫管Ｐは図示しない移送装置にて軸
長方向く第１図の白抜矢符方向）に移送されており、電
縫管Ｐの所定周位置には全長に亘って溶接部Ｗが存在す
る。その溶接部Ｗが存在する電縫管２部分の外側には、
断面が矩形状で管軸長方向に長い鉄心２の側面に軸長方
向を管半径方向にして巻回された誘導加熱コイル１が設
けられており、誘導加熱コイル１の両端は交流電源３に
接続されている。
第１図のｎ −ｎ線による模式的断面図であり、図中Ｐ
は電縫管を示す。電縫管Ｐは図示しない移送装置にて軸
長方向く第１図の白抜矢符方向）に移送されており、電
縫管Ｐの所定周位置には全長に亘って溶接部Ｗが存在す
る。その溶接部Ｗが存在する電縫管２部分の外側には、
断面が矩形状で管軸長方向に長い鉄心２の側面に軸長方
向を管半径方向にして巻回された誘導加熱コイル１が設
けられており、誘導加熱コイル１の両端は交流電源３に
接続されている。
電縫管Ｐの外側には、誘導加熱コイル１より少し上、下
流側に夫々電縫管Ｐより大径の巻回部４ａ。
流側に夫々電縫管Ｐより大径の巻回部４ａ。
４ｂを有する直流励磁コイル４が設けられており、巻回
部４ａ、 ４ｂは共に同方向に巻回されている。該直流
励磁コイル４の両端は図示しない直流電源に接続されて
いる。
部４ａ、 ４ｂは共に同方向に巻回されている。該直流
励磁コイル４の両端は図示しない直流電源に接続されて
いる。
溶接部Ｗが存在する電縫管２部分の内側には前記巻回部
４ａの上流端及び巻回部４ｂの下流端よりも夫々上、下
流側に上下流端を有し、断面形状が楕円の磁束集束子５
がその軸長方向を管軸長方向に一致させて図示しない支
持装置にて支持されており、磁束集束子５は強磁性体材
料より構成されている。なお強磁性体材料は強磁性を有
する材質であればよく、例えばフェライトコア、けい素
鋼板。
４ａの上流端及び巻回部４ｂの下流端よりも夫々上、下
流側に上下流端を有し、断面形状が楕円の磁束集束子５
がその軸長方向を管軸長方向に一致させて図示しない支
持装置にて支持されており、磁束集束子５は強磁性体材
料より構成されている。なお強磁性体材料は強磁性を有
する材質であればよく、例えばフェライトコア、けい素
鋼板。
強磁性アモルファス金属材等を使用するのが望ましい。
このように構成された誘導加熱装置の電縫管Ｐへの加熱
作用につき以下に詳述する＠直流励磁コイル４からは電
縫管Ｐに管軸長方向の直流磁界が生じ、これにより電縫
管Ｐは磁気飽和する。
作用につき以下に詳述する＠直流励磁コイル４からは電
縫管Ｐに管軸長方向の直流磁界が生じ、これにより電縫
管Ｐは磁気飽和する。
このため誘導加熱コイル１から管半径方向の磁界が電縫
管Ｐに印加されても、磁束の集中は起こらず、磁束の電
縫管Ｐに対する？＋Ｓ深さは深くなり、電縫管Ｐは肉厚
方向に均等に加熱される。これを詳述すると、 浸透深さδは、 δ＝５．０．Ｍρ／（μ・ｆ） 但し、ρ：被加熱材の抵抗率（μΩ−ｃｍ）μ：被加熱
材の比透磁率 ｆ：誘導周波数 として表わされる。そして電縫管Ｐが励磁飽和された場
合、μが約１００００から約１まで減少してδが大きく
なるからである。
管Ｐに印加されても、磁束の集中は起こらず、磁束の電
縫管Ｐに対する？＋Ｓ深さは深くなり、電縫管Ｐは肉厚
方向に均等に加熱される。これを詳述すると、 浸透深さδは、 δ＝５．０．Ｍρ／（μ・ｆ） 但し、ρ：被加熱材の抵抗率（μΩ−ｃｍ）μ：被加熱
材の比透磁率 ｆ：誘導周波数 として表わされる。そして電縫管Ｐが励磁飽和された場
合、μが約１００００から約１まで減少してδが大きく
なるからである。
またこのとき、電縫管Ｐが磁気飽和しているため誘導加
熱コイル１から発生した磁束は電縫管Ｐに影響されず、
これ以外の強磁性体たる磁束集束子５にて磁束密度が影
響を受けて誘導加熱コイルＩと磁束集束子５とに挟まれ
た電縫管２部分、つまり溶接部Ｗに集中する。
熱コイル１から発生した磁束は電縫管Ｐに影響されず、
これ以外の強磁性体たる磁束集束子５にて磁束密度が影
響を受けて誘導加熱コイルＩと磁束集束子５とに挟まれ
た電縫管２部分、つまり溶接部Ｗに集中する。
これにより本発明により熱処理する場合は、部分加熱す
べき部分を効率よく加熱でき、電縫管Ｐの溶接部Ｗは全
域に亘り均質な熱処理後組織となる。
べき部分を効率よく加熱でき、電縫管Ｐの溶接部Ｗは全
域に亘り均質な熱処理後組織となる。
なお上記説明では電縫管溶接部の加熱を行うことを目的
としているが、本発明は強磁性体ｔオ料及び常磁性体材
料一般の加熱にも通用できることは勿論である。
としているが、本発明は強磁性体ｔオ料及び常磁性体材
料一般の加熱にも通用できることは勿論である。
第３図は本発明を鋼板ＰＩ２の溶接部ＷＺの熱処理に適
用した場合の実施例を示す模式図（第１゜２図よりも縮
小した寸法にて示している〉である。
用した場合の実施例を示す模式図（第１゜２図よりも縮
小した寸法にて示している〉である。
鋼板Ｐｊｌ’の溶接部Ｗ７！に対向さセて設けた誘導加
熱コイル１を挟んだその両側の鋼板ＰＩ１部分にその断
面寸法よりも大きい同形状の巻回部１４ａ、１４ｂを有
する直流励磁コイル１４を設けてこれに直流電流を通じ
、また溶接部ＷＩ！、の誘導加熱コイル１と反対側に誘
導加熱コイルに対応させてその長径方向寸法よりも長く
、断面形状が矩形状の強磁性体又は常磁性体の磁束集束
子１５を設けることにより、本発明は鋼板ＰＮを同様に
高効率で加熱できる。
熱コイル１を挟んだその両側の鋼板ＰＩ１部分にその断
面寸法よりも大きい同形状の巻回部１４ａ、１４ｂを有
する直流励磁コイル１４を設けてこれに直流電流を通じ
、また溶接部ＷＩ！、の誘導加熱コイル１と反対側に誘
導加熱コイルに対応させてその長径方向寸法よりも長く
、断面形状が矩形状の強磁性体又は常磁性体の磁束集束
子１５を設けることにより、本発明は鋼板ＰＮを同様に
高効率で加熱できる。
以上詳述した如く本発明による場合は、直流励磁コイル
にて磁気飽和されて誘導加熱コイルからの磁束の浸透深
さが深くなり、また磁束集束子にてその磁束を集中させ
得るので、要加熱部分を高効率に、またその肉厚方向を
均一に加熱できる。
にて磁気飽和されて誘導加熱コイルからの磁束の浸透深
さが深くなり、また磁束集束子にてその磁束を集中させ
得るので、要加熱部分を高効率に、またその肉厚方向を
均一に加熱できる。
特に管材等の中空材を加熱する場合においても磁束集束
子は配線等が不要であって、それ自体で所期の機能を果
し得、また小型であっても十分に磁束を集中できるので
中空材内部への配置が容易であり、被加熱材の形状によ
る設置の制約を受けない等、本発明は優れた効果を奏す
る。
子は配線等が不要であって、それ自体で所期の機能を果
し得、また小型であっても十分に磁束を集中できるので
中空材内部への配置が容易であり、被加熱材の形状によ
る設置の制約を受けない等、本発明は優れた効果を奏す
る。
第１図は本発明の実施例を示す模式的断面図、第２図は
第１図のｆｆ −Ｕ線による模式的断面図、第３図は本
発明の他の実施例を示す模式図、第４図は従来技術の内
容説明図である・。 ■・・・誘導加熱コイル ４，１４・・・直流励磁コイ
ル５．１５・・・磁束集束子 Ｐ・・・電縫管 ＰＩｌ
・・・鋼板時 許 出願人 住友金属工業株式会社代
理人 弁士子 河 野 登 夫′ｖ！、２
図 １３図 笛乙図
第１図のｆｆ −Ｕ線による模式的断面図、第３図は本
発明の他の実施例を示す模式図、第４図は従来技術の内
容説明図である・。 ■・・・誘導加熱コイル ４，１４・・・直流励磁コイ
ル５．１５・・・磁束集束子 Ｐ・・・電縫管 ＰＩｌ
・・・鋼板時 許 出願人 住友金属工業株式会社代
理人 弁士子 河 野 登 夫′ｖ！、２
図 １３図 笛乙図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被加熱材に臨ませた誘導加熱コイルに高周波電流を
通電して被加熱材を加熱する誘導加熱装置において、 被加熱材を磁気飽和させるべく誘導加熱コ イルの両側に設けた直流励磁コイルと、 被加熱材を挟んで誘導加熱コイルと反対側 の対応する位置に設けた磁束集中装置と を具備することを特徴とする誘導加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10011585A JPS61259483A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10011585A JPS61259483A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 誘導加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61259483A true JPS61259483A (ja) | 1986-11-17 |
Family
ID=14265363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10011585A Pending JPS61259483A (ja) | 1985-05-10 | 1985-05-10 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61259483A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63284789A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 誘導加熱装置 |
-
1985
- 1985-05-10 JP JP10011585A patent/JPS61259483A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63284789A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 誘導加熱装置 |
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