JPS625587A - 誘導加熱装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ピンチローラ等からなる搬送装置によりビ
レット等の多数の被加熱物を連続して搬送しながら、誘
導加熱コイルの電磁誘導作用により所定温度に加熱する
誘導加熱装置に関するものであり、特に、誘導加熱装置
の加熱電力調整を自動化して、塗材起動時や再加熱時の
被加熱材の加熱不足や過熱を防止するようにした誘導加
熱装置を搗供しようとするものである。

［従来技術とその問題点］ 第３図は従来のこの種の誘導加熱装置を示す構成図で、
１は通称ビレットと呼ばれ、ピンチローラ等からなる搬
送装置５により順次連続して誘導加熱コイル２内に送り
込まれて所定温度に加熱される複数の被加熱物、３は上
記誘導加熱コイル２の力率改善用のコンデンサ、４は上
記誘導加熱コイル２に電力を供給するためのインバータ
装置である。この種の誘導加熱装置では被加熱物１を連
続的に搬送していて、加熱するときには誘導加熱コイル
２の入口側においては被加熱物１の温度は低く、誘導加
熱コイル２の出口側に向かうにしたがって次第に高くな
っており、このように、被加熱物１は加熱パターンを一
定に保持しながら所定温度まで昇温され、誘導加熱コイ
ル２の出口側から順次取り出されてゆく。

この種の誘導加熱装置ではまず、誘導加熱コイル２に所
定電圧を印加してから搬送装置５を駆動し被加熱物Ｉを
搬送するか、あるいは、被加熱物１の搬送を開始してか
ら誘導加熱コイル２に所定電圧を印加するか何れかの手
段により加熱が開始される。従って、従来の誘導加熱装
置において、被加熱物Ｉの加熱開始時、あるいは連続加
熱中にたとえば誘導加熱装置の搬送装置５、搬出装置（
図示せず）等の故障によって、被加熱物Ｉの搬送と、誘
導加熱コイル２への電力供給を停止した場合の故障修理
後の再開時には、加熱不足による廃材の発生を防止する
ために誘導加熱コイル２への印加電圧を適宜選択したり
、あるいは被加熱物１の搬送開始時期を調整したりして
いるが、何れの場合でもその選択または調整操作を人為
的に行なう関係上、熟練を要し、被加熱物１の加熱不足
による廃材の多発、および過熱による被加熱物ｌの局部
的溶解等の発生が多かった。これは、加熱開始時あるい
は故障復帰後の加熱再開時、被加熱物Ｉは、誘導加熱コ
イル２内において必然的に温度が著しく低い状態にある
ため、この被加熱物１の固有抵抗および透磁率等が、連
続における固を抵抗や透磁率等と大幅に異なっているた
め、加熱開始あるいは再起動に上りで所定温度に立上げ
るのは早急には無理であり、被加熱物ｌか誘導加熱コイ
ル２の出口側に達しても、所定温度まで上昇せず、加熱
不足により、廃材となるのである。

このような人為的な調整操作による廃材の防止策として
、従来は例えば加熱すべき被加熱物ｌの温度によって変
化するインピーダンス特性の差異を電圧により検出して
、この電圧が予め設定した電圧に達した時点で搬送装置
を駆動する誘導加熱装置であった。すなわち、第４図で
示すように、誘導加熱コイル２の電圧を検出するための
計器用変圧器６と、この計器用変圧器６に接続され、そ
の検出電圧があらかじめ設定した設定値に達したとき搬
送装置５を駆動させる信号を出力する出力装置である電
圧検出リレー７とによるインピーダンス検出回路が付加
されていて、インバータ装置４には定電流制御のものを
用いている。負荷側のインピーダンスＺは、計器用変圧
器６の検出電圧をＥ１インバータ４の出力電流を（とす
れば、Ｚ＝Ｅ／（で表わされ、出力電流■は定電流制御
のインバータ４により一定値に制御されているので、負
荷側インピーダンスＺと検出電圧Ｅとは比例しており、
電圧リレー７の電圧指示値Ｅは、そのまま負荷インピー
ダンスＺを意味する。定常負荷インピーダン′７．Ｚｏ
に対応する電圧値をＥＯとすれば、Ｚｏ＝Ｅｏ／Ｉとな
り、ＥｏからＺｏを知ることができる。つまりインピー
ダンス検出回路８は加熱すべき被加熱物１の温度によっ
て変化するインピーダンス特性の差異を電圧の差異とし
て検出すると共に定常負荷インピーダンスに達した時点
て信号を出力するものである。しかし、このような装置
では加熱開始時、搬送装置５は被加熱物１が加熱されて
定常負荷インピーダンスになるまで停止しており、した
がって、加熱コイル２の人口側に近い被加熱物１は搬送
装置が動作し始めてから順次搬送され、加熱コイル２の
出口側に到達するまでに過熱により廃材となったり、あ
るいは加熱コイル内で局部溶解し、溶着するなとの恐れ
があった。

この傾向は、加熱コイル長が比較的長い場合、あるいは
搬送装置５の定常設定速度が遅い場合に特に顕著である
。さらに加熱開始時、加熱コーイル２の出口側に近い被
加熱物Ｉは、定常負荷インピーダンスに達した時点で搬
送装置５が駆動されても、加熱不足のため廃材となって
しまい、結局、加熱開始時、加熱コイル２内の被加熱物
ｌはすべて廃材となってしまう傾向にあった。これは、
誘導加熱装置が誘導加熱コイル２に所定電圧を印加した
状態で、被加熱物１が搬送装置５により駆動されて加熱
コイル２の人口から加熱されて加熱コイル２の出口側に
到達した時に、所定温度となるよう設定されているため
である。したがって、上述の装置では定格負荷インピー
ダンスに達し、搬送装置５か駆動された場合、加熱コイ
ル２の入口側にある最ら近い被加熱物１より加熱コイル
２出口側に到達した時に、初めて所定温度となり加熱開
始時の加熱コイル２内の被加熱物１はすべて廃材となる
わけである。

［発明の目的］ この発明は、かかる点に着目してなされたものであり、
加熱開始時あるいは加熱再開時の被加熱物の加熱コイル
内の加熱不足あるいは過熱による廃材の発生を防止する
とともに、被加熱物の過熱による加熱コイルへの溶着等
を保護することを目的とする。

［発明の構成］ この発明の誘導加熱装置は、搬送装置により被加熱物を
搬送しながら誘導加熱コイルの電磁誘導作用により加熱
する誘導加熱装置において、温度によって変化する被加
熱物をも含めた誘導加熱コイルのインピーダンスを誘導
加熱コイルへの供給電圧若しくは供給電流により検出す
るインピーダンス検出回路と、前記検出回路による検出
電圧に比例した信号を出力するとともにこの検出電圧が
設定値に達したとき別の信号を出力するようにした信号
出力装置とを備え、この信号出力装置の信号に従って上
記搬送装置の搬送速度を制御することを特徴とする。［
発明の要点］ この発明は、加熱すべき被加熱物の温度によって変化す
るインピーダンス特性の差異を電圧により検出し、加熱
開始時あるいは加熱再開時に、この検出電圧に比例した
信号を搬送装置の送り速度指令として与え、その送り速
度で搬送装置を駆動して、加熱コイル内の入口側に近い
被加熱物が加熱コイルの出口側に近い所て所定の温度と
なるようにして過熱を防止し、さらに、前記の検出電圧
が予め設定した電圧に達した時点で搬送装置を所定の送
り速度で駆動するように切換えることにより加熱開始以
前に、加熱コイル人口側にある塗材の被加熱物の加熱不
足による廃材の発生を防止している。

［実施例コ 第１図はこの発明の！実施例を示していて、従来例と同
一の部分については同一の番号を付している。尚、イン
バータ装置４は第４図におけるインバータ装置と同様に
定電流制御付のものである。

既述した電圧検出リレー７を、詳しく説明すると、計器
用変圧器６の検出電圧を全波整流し平滑した直流信号に
変換する平滑フィルター７１と、その平滑された直流電
圧に比例した信号を出力するための差動増幅器７２、前
記平滑された直流電圧かあらかじめ設定された設定値に
達したとき信号を出力する比較器７３、その比較器７３
の出力信号によって駆動されるリレー７４とからなって
いて、計器用変圧器６とでインピーダンス検出回路を構
成している。

ダイオード８を介した差動増幅器７２からの出力信号Ｖ
ｉと、前記リレー７４の接点７４ａを介した送り速度設
定器９からの信号Ｖｏは加算され、速度信号Ｖｓとして
搬送装置５に入力される。このように、インピーダンス
検出回路からの出力信号Ｖｉと送り速度設定器９による
あらかじめ設定したＶｏとを組み合わせていて、加熱開
始時あるいは故障復帰後の加熱再開時には、インピーダ
ンス検出回路による負荷インピーダンスに応じた送り　
、東ＵＶ；　？＋相舌漢ちす苦　Ｓ　名−ζ反型Ｉｌｌ
　　　　　鼾屑了のｆ）を跨Ｉ　・ノビ−ダンスに達し
たとき、比較器７３により、リレー１３が駆動され、送
り速度設定器９からの信号Ｖｏが搬送装置５に印加され
、搬送装置５は、搬送速度Ｖ。で搬送する。

既述したようにインバータ装置４には定電流源を使用し
ているので、負荷インピーダンスＺは誘導加熱コイル２
への供給電圧Ｅに比例していて、又インバータ装置４の
出力電力ＰはＥ・■であり、負荷インピーダンスＺはイ
ンバータ装置４の出力電力Ｐに比例するので、加熱開始
時の搬送装置５の送り速度Ｖｉはインバータ装置４の出
力電力Ｐに対応した値となる。従って、加熱開始時はイ
ンバータ出力電力Ｐが負荷インピーダンス乙の関係」二
車さいので、被加熱物ｌは低速で誘導加熱コイル２内を
搬送され、負荷インピーダンスＺが温度の」二昇により
増大？Ｉ−ると、インバータ出力電力Ｐも大となり、被
加熱物ｌの搬送速度が速まってゆくことになり、誘導加
熱コイル２内の入口側にある被加熱物Ｉは過熱されるこ
となく所定の温度で誘導加熱コイル２の出口側に達する
ことができる。

それ故、誘導加熱コイル２内に被加熱物ｌは従来、すべ
て廃材となっていたものが、誘導加熱コイル２内の出口
側近傍にある被加熱物ｌを除いてすべて有効利用でき、
被加熱物が過熱されることもないので誘導加熱コイル２
内に溶着する心配もない。

また、所定の負荷インピーダンスＺに達した時点では、
被加熱物ｌは、あらかじめ設定された搬送速度Ｖ。に切
換わるので、それ以後も廃材になる恐れはない。

尚、インバータ装置４に定電圧形のものを用いる場合は
、第２図に示す如く、力率改善用コンデンサ３を誘導加
熱コイル２に直列に挿入し、加熱コイルの電流を計器用
変流器１０で検出すれば、上記負荷インピーダンスを電
流指示値から知ることができる。

［発明の効果］ この発明によれば、被加熱物の搬送装置に送り速度を、
被加熱物の温度により定まる負荷インピーダンスに応じ
て自動調整するとともに、前記負荷インピーダンスが所
定の値に達したときは、予め設定した所定の送り速度と
なるようにしたので、人為的操作にする調整ミスを阻止
でき、加熱不足あるいは過熱による廃材の発生の防止を
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の１実施例を示す誘導加熱装置のブロ
ック図、第２図は別の実施例を示すブロック図、第３図
及び第４図は従来の誘導加熱装置のブロック図である。 ■・・・被加熱物、２・・・誘導加熱コイル、３・・・
力率改善用コンデンサ、４・・・インバータ装置、５・
・・搬送装置、６・・・計器用変圧器、訃・・ダイオー
ド、９・・・送り速度設定器、１０・・・計器用変流器
、７１・・・平滑フィルタ、７２・・・差動増幅器、７
３・・・比較器、７４・・・リレー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送装置により被加熱物を搬送しながら誘導加熱
   コイルの電磁誘導作用により加熱する誘導加熱装置にお
   いて、温度によって変化する被加熱物をも含めた誘導加
   熱コイルのインピーダンスを誘導加熱コイルへの供給電
   圧若しくは供給電流により検出するインピーダンス検出
   回路と、前記検出回路による検出電圧に比例した信号を
   出力するとともにこの検出電圧が設定値に達したとき別
   の信号を出力するようにした信号出力装置とを備え、こ
   の信号出力装置の信号に従って上記搬送装置の搬送速度
   を制御することを特徴とする誘導加熱装置。