JPS6316595A - 誘導加熱コイル - Google Patents
誘導加熱コイルInfo
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- JPS6316595A JPS6316595A JP16119286A JP16119286A JPS6316595A JP S6316595 A JPS6316595 A JP S6316595A JP 16119286 A JP16119286 A JP 16119286A JP 16119286 A JP16119286 A JP 16119286A JP S6316595 A JPS6316595 A JP S6316595A
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Landscapes
- 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）
本発明は高周波誘導加熱によシ、高熱の鋼材を更に加熱
する誘導加熱コイル（以後単にコイルという）の改良に
関するものである。
する誘導加熱コイル（以後単にコイルという）の改良に
関するものである。
（従来の技術）
従来の高温鋼材を加熱するコイル４０の部分構造の一例
分第４図Ｃ＆） 、 （ｂ）に示す。第４回において、
導体４１に鞍形状の鉄心４５が配置され、積層の鉄心４
．５と鉄心４５の間には銅製の冷却板４７が導体４１の
長さ方向に定間隔で挟みこまれている。鉄心４５の冷却
は冷却板４７内の冷却孔４７′を流通する冷却水により
冷却が行われる。図中４８は冷却水の供給口、４９は排
水口である＝又、導体４１の冷却は導体用冷却孔４３ｔ
−流通する冷却水により冷却が行われる。
分第４図Ｃ＆） 、 （ｂ）に示す。第４回において、
導体４１に鞍形状の鉄心４５が配置され、積層の鉄心４
．５と鉄心４５の間には銅製の冷却板４７が導体４１の
長さ方向に定間隔で挟みこまれている。鉄心４５の冷却
は冷却板４７内の冷却孔４７′を流通する冷却水により
冷却が行われる。図中４８は冷却水の供給口、４９は排
水口である＝又、導体４１の冷却は導体用冷却孔４３ｔ
−流通する冷却水により冷却が行われる。
導体４１．鉄心４５の被加熱物１０に対峙する側にはコ
イルを保護するために耐火ライニング４４として耐火セ
メント（ギャスタプル討人材）や。
イルを保護するために耐火ライニング４４として耐火セ
メント（ギャスタプル討人材）や。
セラミックファイバーが設けられているもの（例えば特
開昭５１−１１７９１２号公報）が知られている。
開昭５１−１１７９１２号公報）が知られている。
（発明が解決しようとする問題点）
第４図に示すコイルの構造は、以下に示す欠点が存在す
る。すなわち、鉄心４５の温度上昇は被加熱物から輻射
される熱量Ｑ及び、耐火ライニング４４の断熱性能（熱
伝達率の逆数）に比例する。又、鉄心４５は、けいそ鋼
板に於いてはヒステリシス損等による発熱があり、さら
に鋼板表面の絶縁被膜の耐熱性も低く、フェライトに於
いてはキ１リ一温度が低い為、温度が上昇すると、損失
の急激な増加や磁性の喪失が発生するので、使用できる
のは高々３００度前後迄に過ぎない。そのため、１００
０℃から１４００℃の高温の鋼材全加熱する場合には、
３０Ｘ程の厚みのある耐火上メン又はセラミックファイ
バーの層を必要とするが、この耐火ライニング層は熱的
スポーリングを受けて亀裂や剥離が生じ、長寿命を期待
出来るものでなかった。
る。すなわち、鉄心４５の温度上昇は被加熱物から輻射
される熱量Ｑ及び、耐火ライニング４４の断熱性能（熱
伝達率の逆数）に比例する。又、鉄心４５は、けいそ鋼
板に於いてはヒステリシス損等による発熱があり、さら
に鋼板表面の絶縁被膜の耐熱性も低く、フェライトに於
いてはキ１リ一温度が低い為、温度が上昇すると、損失
の急激な増加や磁性の喪失が発生するので、使用できる
のは高々３００度前後迄に過ぎない。そのため、１００
０℃から１４００℃の高温の鋼材全加熱する場合には、
３０Ｘ程の厚みのある耐火上メン又はセラミックファイ
バーの層を必要とするが、この耐火ライニング層は熱的
スポーリングを受けて亀裂や剥離が生じ、長寿命を期待
出来るものでなかった。
さらにコイルの効率は、はぼコイルまたは鉄心下面から
、被加熱物迄の距離に比例する為、このような厚い耐火
セメント又はセラミックファイバーを設けるコイルの構
造では距離を短かく。
、被加熱物迄の距離に比例する為、このような厚い耐火
セメント又はセラミックファイバーを設けるコイルの構
造では距離を短かく。
出来ないため高い効率ｔ−得ることは、困難でるる。こ
の効率特性の一例を第３図に示す、従来ギャップは３０
″（以上あり、低い効率にとどまっていた。特に、非対
称な被加熱物の場合や、被加熱物を局部的に加熱する場
合には、対象物の片側にしか加熱コイルを配置できず、
この効率の低下の影響は顕著である。誘導加熱設備の価
格は、電源の容量に依存するため、効率の低下は設備の
価格に大きな影響をあたえる等の問題点があった。
の効率特性の一例を第３図に示す、従来ギャップは３０
″（以上あり、低い効率にとどまっていた。特に、非対
称な被加熱物の場合や、被加熱物を局部的に加熱する場
合には、対象物の片側にしか加熱コイルを配置できず、
この効率の低下の影響は顕著である。誘導加熱設備の価
格は、電源の容量に依存するため、効率の低下は設備の
価格に大きな影響をあたえる等の問題点があった。
（発明の目的）
本発明は、上記の問題点を解消するものであって被加熱
物が、おおむね１０００℃から１４００℃の高温の鋼材
をさらに加熱するにあたって、導体及び鉄心の下面と、
被加熱物とのギャップを小さく保持できる、効率の高い
誘導加熱コイルの構造を提供するものである。
物が、おおむね１０００℃から１４００℃の高温の鋼材
をさらに加熱するにあたって、導体及び鉄心の下面と、
被加熱物とのギャップを小さく保持できる、効率の高い
誘導加熱コイルの構造を提供するものである。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するための本発明コイルの特徴は高温鋼
材を加熱する誘導加熱コイルにおいて、高温の被加熱鋼
材の上方で該物体に平行に設けられ表面を絶縁被覆され
た導体の周囲に鉄心を鞍掛に配置し、該鉄心と導体の下
面側に薄いセラミック製の成形耐火板を、鉄心の他の外
周面に外箱を配置し、少なくとも前記鉄心と導体の下面
と、耐火板との間にわずかな空隙を設けて冷却流体通路
を構成し、この通路に冷却流体を流通し、導体、鉄心及
びセラミック製の成形耐火板の冷却を同時に行うように
構成したことを特徴とする誘導加熱コイルにある。
材を加熱する誘導加熱コイルにおいて、高温の被加熱鋼
材の上方で該物体に平行に設けられ表面を絶縁被覆され
た導体の周囲に鉄心を鞍掛に配置し、該鉄心と導体の下
面側に薄いセラミック製の成形耐火板を、鉄心の他の外
周面に外箱を配置し、少なくとも前記鉄心と導体の下面
と、耐火板との間にわずかな空隙を設けて冷却流体通路
を構成し、この通路に冷却流体を流通し、導体、鉄心及
びセラミック製の成形耐火板の冷却を同時に行うように
構成したことを特徴とする誘導加熱コイルにある。
尚、本発明においては、後述の実施例に示す如く、鉄心
５はコの字形の一体物でなく、第１図（ａ）に示す小コ
イル入力が低い場合は、全周の冷却は必要なく、下面側
だけ又は下面側と導体周囲だけで良く、その場合は図示
のように流体通路に仕切壁１３を設けておき、流体通路
を複数に分割して、分割した仕切壁間ごとに冷却流体の
供給、排出口を接続し、個々に冷却するようにするとよ
い。
５はコの字形の一体物でなく、第１図（ａ）に示す小コ
イル入力が低い場合は、全周の冷却は必要なく、下面側
だけ又は下面側と導体周囲だけで良く、その場合は図示
のように流体通路に仕切壁１３を設けておき、流体通路
を複数に分割して、分割した仕切壁間ごとに冷却流体の
供給、排出口を接続し、個々に冷却するようにするとよ
い。
（実施例及び作用）
以下、本発明のコイルを一実施例に基づき図面によシ詳
細に説明する。
細に説明する。
本発明実施例コイル２０は直方体で構成されている。
第１図（ａ）は垂直方向断面図（第１図（ｂ）のＤ−ｂ
断面図）、同（ｂ’）は一部切欠き斜視図である。図に
おいて、磁気回路は有機系の薄いプラスチックの絶縁皮
膜２によシ被覆された導体１と該導体１に対して間隙を
設けて鞍掛けに配置した鉄心５から構成される。導体１
の絶縁皮膜２により冷却水との絶縁が保たれる。導体１
は導体内の冷却孔３を流通する冷却水によシ冷却され、
鉄心５は積層方向に貫通した適宜の冷却孔７を流通する
冷却水により冷却される。上記磁気回路は側壁と上面壁
からなる外箱６内に納め面、耐火板内面との間にはわず
かな空隙が設けられ冷却通路を構成している。冷却水は
流水口８から供給され側壁内を通って冷却通路１２に入
り、一部は鉄心と導体間の空隙を通フ、他側の側壁内を
通りて排出口９から排出されるようになっている。この
ように構成されたコイルにより高温の被加熱（鋼材）１
０をさらに加熱する。
断面図）、同（ｂ’）は一部切欠き斜視図である。図に
おいて、磁気回路は有機系の薄いプラスチックの絶縁皮
膜２によシ被覆された導体１と該導体１に対して間隙を
設けて鞍掛けに配置した鉄心５から構成される。導体１
の絶縁皮膜２により冷却水との絶縁が保たれる。導体１
は導体内の冷却孔３を流通する冷却水によシ冷却され、
鉄心５は積層方向に貫通した適宜の冷却孔７を流通する
冷却水により冷却される。上記磁気回路は側壁と上面壁
からなる外箱６内に納め面、耐火板内面との間にはわず
かな空隙が設けられ冷却通路を構成している。冷却水は
流水口８から供給され側壁内を通って冷却通路１２に入
り、一部は鉄心と導体間の空隙を通フ、他側の側壁内を
通りて排出口９から排出されるようになっている。この
ように構成されたコイルにより高温の被加熱（鋼材）１
０をさらに加熱する。
次に、この磁気回路内に形成される磁束の状況を第２図
によ〕説明する。図から明らかなように磁束１１を鉄心
５の下面に集中する。又、電流も導体の下面に集中する
。従ってコイルの発熱密度は導体ｌ及び鉄心５の下面で
高くなり、この部分の冷却が充分でないと鉄心の損傷を
招く。一方、１０００〜１４００℃の高温の被加熱鋼材
ｉｏによシ耐火板４は下面よシ加熱されるが、本コイル
２０では耐火板と磁気回路下面との間に設けた冷却通路
を流れる冷却水によシ鉄心５、導体１と耐火板４を同時
に冷却するもので十分輻射熱にたえるものである。本発
明における冷却通路１２の高さは加熱効率を考え２〜３
ｘ程度が適当である。
によ〕説明する。図から明らかなように磁束１１を鉄心
５の下面に集中する。又、電流も導体の下面に集中する
。従ってコイルの発熱密度は導体ｌ及び鉄心５の下面で
高くなり、この部分の冷却が充分でないと鉄心の損傷を
招く。一方、１０００〜１４００℃の高温の被加熱鋼材
ｉｏによシ耐火板４は下面よシ加熱されるが、本コイル
２０では耐火板と磁気回路下面との間に設けた冷却通路
を流れる冷却水によシ鉄心５、導体１と耐火板４を同時
に冷却するもので十分輻射熱にたえるものである。本発
明における冷却通路１２の高さは加熱効率を考え２〜３
ｘ程度が適当である。
耐火板として、例えば金属材料（ステンレス）を用いた
場合は電磁誘導の為に発熱対策が必要となり、又、被加
熱鋼材に到達する磁束の量が減少する為、加熱効率が低
下し好ましくない。
場合は電磁誘導の為に発熱対策が必要となり、又、被加
熱鋼材に到達する磁束の量が減少する為、加熱効率が低
下し好ましくない。
一方、耐火板にかかる内部冷却水圧力によシ発生する曲
げ応力は、通常かかる内部圧力が、２−４キロ／ｃＩｎ
と高く１例えばｌ１０Ｘ３５角で厚さ４ミリの板で
はｌＯキロ／ａｌ に達する。このため、低強度の耐
火板では、内部圧力により破損する可能性が高い。又、
グラスチック系の耐火板では被加熱鋼材の温度が高いた
め、輻射によシ耐火板が加熱され使用には耐えられない
。
げ応力は、通常かかる内部圧力が、２−４キロ／ｃＩｎ
と高く１例えばｌ１０Ｘ３５角で厚さ４ミリの板で
はｌＯキロ／ａｌ に達する。このため、低強度の耐
火板では、内部圧力により破損する可能性が高い。又、
グラスチック系の耐火板では被加熱鋼材の温度が高いた
め、輻射によシ耐火板が加熱され使用には耐えられない
。
このため、耐火板の材料としては耐熱性があるセラミッ
ク製の成形耐火板が最適である。特に強度も高い窒化け
いそ、炭化けいそが適している。厚みは薄いと冷却水の
圧力でわれる危険があシ、又、厚いと内外表面の温度差
でわれる危険があるので５〜７ｘが強度、加熱効率の点
からも適当である。第３図で明らかな様に、加熱効率は
導体と被加熱鋼材の間のギャップに比例する。従って、
コイル効率を高めようとすれば、冷却水の流れる冷却通
路及び耐火板と、被加熱鋼材との間を適正に設定する必
要がある。
ク製の成形耐火板が最適である。特に強度も高い窒化け
いそ、炭化けいそが適している。厚みは薄いと冷却水の
圧力でわれる危険があシ、又、厚いと内外表面の温度差
でわれる危険があるので５〜７ｘが強度、加熱効率の点
からも適当である。第３図で明らかな様に、加熱効率は
導体と被加熱鋼材の間のギャップに比例する。従って、
コイル効率を高めようとすれば、冷却水の流れる冷却通
路及び耐火板と、被加熱鋼材との間を適正に設定する必
要がある。
本発明のコイル構造にすることにより、耐火板と冷却通
路を高々ＩＯＸ以内にすることが可能となった。
路を高々ＩＯＸ以内にすることが可能となった。
次に実施例として、耐火板として厚さ６ミリの窒化けい
そ成形板を用い、冷却通路の高さを２ミリとし、第１図
に示す構成の誘導加熱コイルを製作した。このコイルを
用い、１３５０℃の被加熱鋼材（鍛造鋼管）との間を７
ミリとして、導体下面と被加熱物とのギャップを１５ミ
リとしてコイルの冷却通路に冷却水を流し、冷却しつつ
加熱した。この結果、コイルの効率を約４５％とするこ
とができた。
そ成形板を用い、冷却通路の高さを２ミリとし、第１図
に示す構成の誘導加熱コイルを製作した。このコイルを
用い、１３５０℃の被加熱鋼材（鍛造鋼管）との間を７
ミリとして、導体下面と被加熱物とのギャップを１５ミ
リとしてコイルの冷却通路に冷却水を流し、冷却しつつ
加熱した。この結果、コイルの効率を約４５％とするこ
とができた。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明は耐熱、耐強度に優れたコ
イル構造にしたので、１０００〜１４００℃という高温
の被加熱鋼材を導体下面の直下に配置して加熱すること
が可能となシ、加熱効率が大巾に向上した。
イル構造にしたので、１０００〜１４００℃という高温
の被加熱鋼材を導体下面の直下に配置して加熱すること
が可能となシ、加熱効率が大巾に向上した。
第１図（ａ）は本発明実施例コイルの断面図、同（ｂ）
は同コイルの一部切欠き斜視図、第２図は本発明コイル
の磁束状況説明、第３図は導体の被加熱鋼材間のギャッ
プとコイル効率の関係を示す図、第４図（ａ）、（ｂ）
は従来の誘導加熱コイルの斜視図及び断面図である。 １・・・導体 ２・・・絶縁被覆３・・・
導体用冷却水 ４・・・セラミック板５・・・鉄心
６・・・外箱７・・・鉄心用冷却孔
８・・・冷却流体人口９・・・冷却流体出口 １０
・・・被加熱鋼材１１・・・磁束 １２・・・
流体通路２０・・・誘導加熱コイル １３・・・流体通
路第１図 （ａ） 第１図 （ｂ） １４体 ２：絶縁被覆 ４：セラミック板 ５：鉄心 ６：外箱 ７：鉄心用冷却水 ８：冷却流偉人【＋ ９：冷却流休出［Ｉ 第２図 １：導体 ５：鉄心 ６：外箱 １０：被加熱鋼材 １１：Ｊａ東 第３図 ギマッブ（ｍｍ） 第４図
は同コイルの一部切欠き斜視図、第２図は本発明コイル
の磁束状況説明、第３図は導体の被加熱鋼材間のギャッ
プとコイル効率の関係を示す図、第４図（ａ）、（ｂ）
は従来の誘導加熱コイルの斜視図及び断面図である。 １・・・導体 ２・・・絶縁被覆３・・・
導体用冷却水 ４・・・セラミック板５・・・鉄心
６・・・外箱７・・・鉄心用冷却孔
８・・・冷却流体人口９・・・冷却流体出口 １０
・・・被加熱鋼材１１・・・磁束 １２・・・
流体通路２０・・・誘導加熱コイル １３・・・流体通
路第１図 （ａ） 第１図 （ｂ） １４体 ２：絶縁被覆 ４：セラミック板 ５：鉄心 ６：外箱 ７：鉄心用冷却水 ８：冷却流偉人【＋ ９：冷却流休出［Ｉ 第２図 １：導体 ５：鉄心 ６：外箱 １０：被加熱鋼材 １１：Ｊａ東 第３図 ギマッブ（ｍｍ） 第４図
Claims (1)
- 高温鋼材を加熱する誘導加熱コイルにおいて、高温の被
加熱鋼板の上方で該鋼材に平行に設けた表面を絶縁被覆
した導体の周囲に鉄心を鞍掛に配置し、該鉄心と導体の
下面側に薄いセラミック製の成形耐火板を、鉄心の他の
外周面に外箱を配置し、少なくとも前記鉄心と導体の下
面と、耐火板との間にわずかな空隙を設けて冷却流体通
路を構成し、この通路に冷却流体を流通し、導体、鉄心
及びセラミック製の成形耐火板の冷却を同時に行うよう
に構成したことを特徴とする誘導加熱コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16119286A JPS6316595A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 誘導加熱コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16119286A JPS6316595A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 誘導加熱コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316595A true JPS6316595A (ja) | 1988-01-23 |
| JPH0212400B2 JPH0212400B2 (ja) | 1990-03-20 |
Family
ID=15730334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16119286A Granted JPS6316595A (ja) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | 誘導加熱コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6316595A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03266391A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-27 | Fuji Denshi Kogyo Kk | 高周波加熱コイル体 |
| JPH0525690U (ja) * | 1991-09-13 | 1993-04-02 | 北芝電機株式会社 | 誘導加熱装置のインダクター |
| JP2007324009A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Nippon Steel Corp | 板幅方向の均温性に優れた金属帯板の加熱装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03268800A (ja) * | 1990-03-20 | 1991-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スチーム噴出器 |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP16119286A patent/JPS6316595A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03266391A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-27 | Fuji Denshi Kogyo Kk | 高周波加熱コイル体 |
| JPH0525690U (ja) * | 1991-09-13 | 1993-04-02 | 北芝電機株式会社 | 誘導加熱装置のインダクター |
| JP2007324009A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Nippon Steel Corp | 板幅方向の均温性に優れた金属帯板の加熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0212400B2 (ja) | 1990-03-20 |
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