JPS63190281A - 平板の誘導加熱方法とその装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 この発明は、平板を誘導加熱する際、その平板の一部の
誘導加熱温度を調整して均熱ｊる方法と、その方法を実
施する装置に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、平板の板幅方向に板幅を越えて延在″′ｆる
コイル導体を備えた直交磁束型の主コイルと、平板の板
幅方向の両側の端部の内側にて夫々前記平板の長さ方向
に延在イるコイル導体を備えた直交磁束型の補助コイル
とにより上平板を誘導加熱するものにおいて、 その補助コイルにおける平板の長さ方向に延在するコイ
ル導体を平板の走行方向に対し傾斜させることにより、 平板の両面に対向して配置したこの傾斜したコイル導体
の間を移送される平板の対応部における誘導加熱のエネ
ルギを広範囲に分散させ、加熱鴫とその範囲内の加熱温
度を調整するようにした方法と、 この方法を実施するために、その補助コイルにおける平
板の板幅方向に延在する複数のコイル導体間に平板の長
さ方向に延在”ｆるコイル導体を平板の走行方向に対し
所要角度傾斜調整可能に設置して構成することにより、 必要に応じて、平板の両面に対向して配置したこの長さ
方向に延在するコイル導体を傾斜調整し、その間を移行
−ｆる平板の誘導加熱される範囲を変更し、加熱エネル
ギを分散してその密度を低くし、加熱温度値を調整可能
に構成したものである。

Ｃ０従来の技術 一般に、自動車用塗装鋼板のめ右列の乾燥、焼付ｈプロ
セス、トタン製造のためにメッキ槽入口において母材を
予熱するプロセス、又は圧延の中間段階でのφ鈍や暁入
れなどの仕上熱処理プロセスにおいて、誘導加熱による
処理が行なわれている。

従来、このための平板の連続誘導加熱装置として、第７
図及び第８図に例示するものがある。

この装置は、第７図に示すように、素材の帯状薄肉平板
ｌを複数のロール２で、矢印入方向に移送するようにす
る、 これとともに、その平板ｌの移送経路の一部に加熱コイ
ル３を設置する。

そして、この加熱コイル３は、二次導体４、整合トラン
ス５、及び保論ダクト７に納められた一次可撓ケーブル
６を弁して、整合盤８に接続する。

二の整合盤８にはインバータ盤９、降圧トランスリアク
トル１０、高圧盤１）、及び操作・温に４盤１２が接続
する。

また、前述した加熱コイル３は、第８図に示すように構
成するもので、断面矩形中空状の導体１３をＳ字状に折
曲形成して、主コイル部１４を形成し、さらＫ、この主
コイル部１４における、平板１の巾方向に配置された各
横パー１５．１５．１５部分の所要部には、それぞれコ
字状の湧出性鉄板を横に積層したコア１６を配置する。

また、この主コイル部１４に連続して一体的に補助コイ
ル部１７を設ける。

この補助コイル８１７は、図示するように一連の導体１
３の一部なコ字状に形成し、その平板１の走行方向Ａに
沿った各縦バー１８．１８部分の所要部にそれぞれ湧出
性鉄板を積層したコア１６を配置する。

さらに、補助コイル部１７における、平板１の巾方向に
配置された短祷バー１９部分の所要部にも積層コア１６
を配置して構成する。

また、この主コイル部１４と補助コイル部１７とは、そ
の相互に鏡面対称となるよう構成されたもの一対を、平
板ｌを挾む位置く設置して夫々直交磁束型の加熱コイル
を構成して用いる。

そして、これら一対の導体１３の端部は、例えば図示す
るように端＠　１３　ａを端部１３　ｂＫ一体重に連結
せしめるとともに、端部１３ｃと端部１３ｄとを中周波
または高周波等の電源３０に接続し、これら上下一対の
加熱コイル３．３が一連の導体として通電されるように
する。または各端部３３ａ、１３ｃと１３ｄ、１３ｂを
並列に上記電源に接続して通電してもよい。

さらに、この一連の導体１３の矩形孔２０内部には冷却
水を循環させ、加熱コイル３．３を冷却するようにしで
ある。

次に、上述した従来の誘導加熱装置で平板を加熱する場
合をｍ９図及び第１０図によって説明すると、まず、一
対の加熱コイル３．３の間を矢印Ａ方向に移送される平
板１を、その一対の主コイル＠１４　、１４で誘導加熱
する。すると、平板ｌに対して、第９図に示すような温
度分布で昇温する。

すなわち、この第９図は、横軸に平板ｌの巾方向の位置
をとり、縦軸に温度目盛をとって表わした線図であり、
これより理解されるように、平板１における両側端部よ
り少し内側に入った両内側部がそれぞれ昇温不足部とな
っており、その他の部分は所定の温度に昇温する。

この後、平＠Ｘが移送され一対の補助コイル部１７．１
７の間に至り、ここで、平板ｌの両側辺部の昇温不足部
に対応して配置された６縦ｄ　−１９゜１８．１８．１
８によって誘導加熱され、この補助コイルｓ１７だけに
おいては、ＷｌｌＯ図の温度分布の線図に示すように各
昇温不足部が集中して昇温される。

よって、上述の如くして、主コイル部１４と補助コイル
部１７とが相次いで誘導加熱−ｆることにより、両者に
よる加熱が合成された状態となって平均的に加熱される
よう圧しようとするもσ〕である。

ただ、このような平板の連続誘導加熱装置においても、
主コイル部１４の誘導加熱による温度不足部とこの部分
を加熱するための補助コイルｍ１７との位置的関係がず
れる場合がある。このようなとき、これを調整する手段
として、本願出願人の出願である特願昭６１−１）８９
３８号に提案されている手段がある。これは、第１４図
に示すように、平板の誘導加熱コイル装置における主コ
イル部１４に対し、平板１の移送方向下流側に補助コイ
ル部１７を設置し、この補助コイル部１７における平＠
ｌの長さ方向に延設した。一対のコイル導体部１７ａ、
１？ａ　　を平板１の横幅方向へ平行棧動させて調整可
能に槽底する、そして、この一対のコイル導体部１７ａ
、１７ａが、平板１０両側部近くにある主コイル部１４
による昇温不足部に対応して位置するように調整し、平
板１を均等に誘導加熱しようとする手段である。

ところで、本願の発明者は、上述した手段で平板１を、
その横幅方向に均等に誘導加熱するための実験を繰り返
すうち、次忙述べるような問題があることが解った。

Ｄ０発明が解決しようとする問題点 上述のように主コイル部１４と補助コイル部ｌフとによ
って誘導加熱する場合において、補助コイル部１７でオ
ーバーヒートしていると１ｗ！１）１図の温度分布の線
図に示すように、平板１の両側辺部の温度が上り過ぎて
しまうことがあるという問題があった。このような場合
、温度の上り過ぎを修正するため補助コイル部１７に付
いているけい素鋼板のコア１６を除去して誘導磁束を弱
めるという手段を用いたり平板の長さ方向に延在する導
体長のより短かい補助コイル部１７を用意し、これを交
換して用いるという手段がある。しかし。

多数のコア１６を導体に取付は又は取外しする作業は大
変手間がかかるという欠点があった。また、交換用の長
さを変えた補助コイル部１７を前もって用意するには経
費がかかり、また交換作業に時間がかかるという欠点を
免れない。

また、主コイル部１４によって加熱された第９図に示す
温度分布線図における谷間の幅ＷＫ対して補助コイル部
１７によって加熱された第１０図に示す温度分布線図に
おけるピーク部の加熱＠Ｈが不足する場合には、両者に
より加熱合成されると、第１２図の温度分布の線図に示
すように、平板１０両側近部にそれぞれ２箇所づつの昇
温不足部を生じてしまうという問題があった。

このような場合に、均熱されるよう修正する手段として
、補助コイル部１７に積層した多数のコア１６を、より
その幅を広く形成したものに交換して用いるという手段
がある′、又は、補助コイル部１７を、その導体の横幅
がより広いものと交換して用いる手段がある、しかしな
がら、コア１６の横幅の異なるものを数種用意したり、
導体の横幅の異なるものを数種用意するのＫは経費がか
かり、かつ、多数のコア１６や、補助コイル部１７を交
換するのには多大な労力と時間を必要とするという欠点
がある。

さらに、前述した補助コイル部１７による第１）図に例
示したオーバーヒートと、＠１２図に例示した昇温不足
とが同時に生ずるような、ＷＸ１３図の温度分布線図に
例示する如く、補助コイル部】７でオーバーヒートし、
これによる加熱のピーク部が昇温し過ぎ、かつそのピー
ク部の加熱幅■が不足するために、各ピーク部の両脇部
分が外温不足となる場合がある。このような場合に、こ
れを修正するには、補助コイル部１７をその長さや幅の
異るものに交換し、又はコア１６を幅の異なるものに交
換したり、取外したりして調整するもので極めて繁雑で
多大な労力と時間を必要とするという欠点があった。

本発明は上述の点に鑑み、平板の誘導加熱コイル装ＲＶ
ｃおける補助コイル部によって、誘導加熱する幅と、加
熱温度とを簡単かつ速やかな作業で調整する方法と、そ
の方法の発明の実施に直接使用する装置を新たに提供す
ることを目的とする。

Ｅ１問題点を解決するための手段 本発明の平板の誘導加熱方法は、直交磁束型の主コイル
部と補助コイル部とを組合せて、平板の横幅方向全般を
均等に誘導加熱する方法において。

平板を主コイル部で誘導加熱した際の昇温不足部の幅と
その温度差に対応し、補助コイル部における平板の長さ
方向に延在するコイル導体を平板の走行方向に対し、傾
斜調整すること和より、平板の両面に対向して配置した
この傾斜したコイル導体の間を移送される平板の対応部
忙おける加熱暢および加熱温度を調整するよう圧したこ
とを特徴とする。

また、本発明の誘導加熱装置は、平板をその横１方向Ｖ
ｃＮって均等に誘導加熱するため主コイル部とそれによ
る温度不足部を加熱する補助コイル部とを設置したもの
において、その補助コイル部における。平板の長さ方向
に延在するコイル導体を、平板の走行方向に対して傾斜
するよう簡巣な作業で、部品の交換！″′することなく
調整可能に装着して構成したことを特徴とする、 ２０作用 本発明方法によれば、補助コイル部における平板の走行
方向に延在するコイル導体を平板の走行方向に対して傾
斜させることにより、平板のコイル導体の間を通過する
範囲を拡大調整し、このコイル導体における誘導加熱の
ためのエネルギを広範囲に分散させ単位面積当りのエネ
ルギ密度を低くして、加熱温度と、その加熱範囲を変更
調整するという作用を奏する。

また、本発明装置によれば、補助コイル部のコイル導体
を、平板の走行方向に対して傾斜させる、極めて簡単か
つ迅速な作業によって、補助コイル部による誘導加熱温
度とその加熱範囲を同時に調整可能とする作用を奏する
。

Ｇ、実施例 以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図によって説明
する。なお、この＠１図乃至第６図において、第７図乃
至ｉ＠１４図に示す従来例に対応する部分には、同一符
号を付すこととし、その詳細な説明を省略する。

第１図は本発明の平板の誘導加熱装置の第１実施例を示
す概略平面図で、ｌは被加熱物である平板で矢印入方向
に移送される。

また１図で１４は主コイル部であり、１７は補助コイル
部であって、これらは、それぞれ平＠１を挾むように鏡
面対称的に対ななしその表面側と裏面側とく近接して設
置することにより直交磁束γの加熱コイルを構成する。

この主コイル部１４は、それ専用の電源３４に直列に接
続され別電源分離形のコイルを形成するもので、平板ｌ
の板幅な越えて板幅方向に延在するコイル導体１５１ｇ
Ｉ：１本例では６本設置しこれを相互に接続するととも
忙電源３４Ｋｉｉ続して成り、その各コイル導体１５に
はそれぞれコア１６を積層しておく、また、補助コイル
部１７は、主コイル部１４＆Ｃ対する平板ｌの走行方向
Ａの上流側忙設置する。この補助コイル部１７は、平板
の長さ方向に沿って延在する一対の調整用のコイル導体
３０．３０と、その両端部に接続するための第１横コイ
ル導体３１、第２横コイル導体３２、第３横コイル導体
３３とより成る。この補助コイル部１７は、第４図及び
第５図に例示するようにＩＲ戊する。

イなわち、その調整用のコイル導体３０は％直線状の断
面矩形中空の導体３５０両端部にそれぞれ接続部３６．
３７を設置して成る。

この一方の接続部３６は、中空の導体３５の端部を閉塞
するように形成固着し、その自由端にかげて矩形厚内板
として形放し、そこにボルト３８を挿通する透孔を穿孔
して成る。また、他方の接続部３７は、やはり、導体３
５の端部を閉塞するよう固着し、その自由端にかけて長
尺の矩形厚内板として形成し、そこに、ボルト３９を挿
通する長孔４０を穿設して成る。また、中空の導体３５
０両端部には、それぞれ、その中空内部に連通イる円筒
状の冷却水ノズル４１．４１を立設する。

なお、この導体３５上には、図に一点鎖線で示すように
コア１６を積府するものとする。

また、１ｉｆＧ１横コイル導体３１は、長尺の断面矩形
中空の導体４２の両端側にそれぞれ固定接続部４３、を
設置して放る。

この固定接続部４３は、導体４２の横側に沿って長板を
突設し、それにボルト３９を挿通する長孔４４を穿設し
て取る。

また、導体４２０両端部には、それぞれ、その中空内部
に連通する円筒状の冷却水ノズル４５、を竺設置る６次
に、第２横コイル導体３２は、第１図、第４図にも示す
ように、短尺の断面矩形中空の導体４７の、平板ｌの横
側端部寄りに固定接続部４８を設置して成る。

この固定接続部４８は、導体４７の横側に沿って長板を
突設し、それにボルト３８を挿通する長孔４９を穿設し
て取る。

また、導体４７の端部に、その中空内部に連通する円筒
状の冷却水ノズル５０を立設する。

そして、この一方の調整用のコイル導体３０を、その一
端の接続部３６の透孔に第２横コイル導体３２における
固定接続部４８の長孔４９が合わさった状態でボルト３
８を通し固締する。これとともに、第２横コイル導体３
２の冷却水ノズル５０と、調整用のコイル導体３０の冷
却水ノズル４１とを、第５図に一点鎖線で示すホース４
６によって接続する。

また、この−万の調整用のコイル導体３０における他端
の接続部３７の長孔４０の一部を、第１横コイル導体３
１における固定接続部４３の長孔４４の一部に合わせて
この合致部分にボルト３９を通して固締する。これとと
もに、調整用のコイル導体３０の冷却水ノズル４１と第
１横コイル導体３１の冷却水ノズル４５とを、第５図に
一点鎖線で示すホース４６によって接続する。

次に、第１図に示す第３横コイル導体３３は、第４図及
び第５図に示す第２横コイル導体３２と同等に構成する
。

そして、前述と同様にして、この第３横コイル導体３３
と第１横コイル導体３１との間に調整用のコイル導体３
０をボルトで固締して取り付け、かつ、ホース４６で接
続する。

また、第２横コイル導体３２と、第３横コイル導体３３
とに電源３４を接続する。

なお、この補助コイル部１７の電源３４は、主コイル部
１４の電ｒＲ３４と同一電源を用いるように配線しても
よいこと勿論である。

次に、第１図に示す本例のものでは、その主コイル部１
４による誘導加熱後に、第９図の従来例の線図に示す如
く、平板ｌの両慣側部近くに生ずる各外温不足部の＠Ｗ
と、温度差とに志み、補助コイル部１７の各調整用のコ
イル導体３０　、３０をそれぞれ、走行方向Ａに対し、
所要な角度傾斜させて、調整する。

すなわち、各調整用のコイル導体３０．３０の両端部の
各接使部３６．３７におけるボルト３８゜３９を緩め、
ボルト３９を各長孔４０．４４に分って移動しながら各
々所要な角度だけ傾斜させた後、各ポル）３８．３９を
締め付けて固締し、その調整作業を簡単かつ迅速に実行
できるものである。

そして、このように各調整用のコイル導体３　ｎ。

３０を傾斜させることにより、これにより誘導加熱され
る幅を昇温不足部の幅Ｗと一致させる。また、このよう
に、調整用のコイル導体３ｏを傾斜させ、平板ｌに対す
る誘導加熱する範囲を増大させろ七、誘導加熱のための
エネルギが広範囲に分散し、単位面積当りのエネルギ密
度を低くして、加熱温度を低く調整″ｆるものである。

なお、この調整用のコイル導体３ｏは、第４図に図示す
るところから理解できるように、第１横コイル導体３１
側の長孔４４と第２横コイル導体３２又は第３横コイル
導体３３側の長孔４９に沿ッテ各ホル）　３８　、３９
の画定点をずらすことにより、調整用のコイル導体３０
を平行に移動して。

その加熱信性を調整することが可卵である−０このよう
にしで、第１３図の線図に示す従来例の如く、補助コイ
ル部１７でオーバーヒートし、これによって加熱された
ピーク部が昇温し過ぎ、かつそのピーク部の加熱＠Ｈが
不足するために、各ピーク部の両脇部分が昇温不足とな
る場合に・は、本例のようにして、均熱できる。すなわ
ち、主コイル部１４による誘導加熱におけるその外温不
足部の幅Ｗと温度差に対応して傾斜調整した調整用のコ
イル導体３１’ｌ、３０を有する補助コイル部１７．に
よって、この外温不足部をあらかじめ加熱補正するよう
にし、最終的にこれらの誘導加熱状態が合成され、＠６
図に示すように平板ｌの横幅方向全体く亘って均等な温
度分布状態に、良好な誘導加熱処理を実行できるもので
ある。

なお、第１）図の線図に示す従来例の場合でも、本例の
ようにして、その加熱ピーク部の昇温を押えほぼ良好に
誘導加熱できる。

また、第１２図の線図に示す従来例の場合でも、本例の
ようにして、その昇温不足部を加熱補正するよう忙し、
はぼ良好に誘導加熱できるものである。

次に１本発明の＠２実施例を第２図によって説明すると
、これは、平板１に対し配置される２つの主コイル部１
４．１４の間に補助コイル部１７を設置したものである
０本例でヲキ、各調整用のコイル導体３０の両端部に、
それぞれ前述したｆｉｌ実施例忙おける、第２横；イル
導体３２、又は第３横コイル導体３３と同様に構成した
ものを設置して構成し、前述と同様手段で、各調整用の
コイル導体３０を傾斜調整するようにしたものである。

なお、上述した以外の構成、作用、効果は前述した第１
実施例と同等であるので、その説明を省略する。

次に、本発明の第３実施例を第３図によって説明する６
本例は、平板ｌの走行方向下流側に補助コイル部１７を
設置したものであり、かつその導体にコア１６を設置し
ていないものである。

なお、上述した以外の構成、作用、効果は前述した第１
実施例と同等であるので、その説明を省略する。

また、本発明は、その要旨を逸脱することなく。

その他種々の構成を取り得ることは勿論である。

Ｈ，発明の効果 以上詳述したように、本発明の平板の誘導加熱方法によ
れば、平板の板幅方向圧延在するコイル導体を備えた主
コイルと、長さ方向に延在するコイル導体を有する補助
コイルによって平板を、その横幅方向全般に亘って均等
に加熱しようとする方法において、その補助コイルの平
板の長さ方向に延在するコイル導体を走行方向に対し傾
斜させることＫより、その部分の間を移送される平板の
対応部における誘導加熱のエネルギが広い範囲に分散す
るようＫして、その範囲内の加熱温度を下げるように調
整できるという効果がある。すなわち傾斜角度を変える
ことによって加熱鳴および加熱温度を調整できる効果が
大である。

また、この方法を実施するための、本発明の平板の誘導
加熱装置では、平版の板幅方向に延在するコイル導体を
備えた主コイル部と、その長さ方向圧延性する調整用の
コイル導体を有する補助コイルとにより、平板をその喝
方向全般に亘って均等に加熱する装置において、その補
助コイルの調整用のコイル導体を平板の走行方向に対し
、簡単な作業で部品交換することなく所要角度傾斜調整
可卵に構成したので、平板を主コイル部で誘導加熱した
とき、その外温不足部の喝と温度の低さに対応するよう
調整用のコイル導体を傾斜させた補助コイルで誘導加熱
するよ５ＫＬ、、最終的に平板の横幅方向全般に亘って
均等な温度分布の状態に加熱できるという効果がある。

従って加熱コイルの交換を行なう等のことなく、従来よ
り良好な温度分布で平板の誘導加熱を行なうことができ
る効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

ｉ１図は本発明の平板の誘導加熱方法とその装置のｉｌ
実施例を示−ｆＦ！！！略正面図、第２図は本発明の第
２実施例を示す概略正面図、第３図は本発明の第３実施
例を示す概略正面図、第４図はその装置における補助コ
イル部の調整用のコイル導体を設置する構成例の要部の
正面図、第５図はその要部の縦断面図、第６図は本発明
により平板を均等に誘導加熱した状態を示す温度分布線
図、第７図は従来の誘導加熱装置の一例を示す概略斜視
図、第８図はその加熱コイル部分の一例の斜視図、第９
図乃至第１３図はそれぞれの条件下における温度分布線
図、ｉｌＡ図は従来の加熱コイル部分の他の一例の概略
正面図である。 ｌ・・・平板、１４・・・主コイル部、１７・・・補助
コイル部、３０・・・調整用のコイル導体。 第２図 第６　閃 誘傳加−暁１の紳復図 第７図 第１）図　　　　第１２図 第１３図 ゛　Ｖ 第１４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）平板（１）板幅方向に板幅を越えて延在するコイル
   導体を備えた直交磁束型の主コイル部（１４）と、前記
   平板（１）の板幅方向の両側の端部の内側にて夫々前記
   平板（１）の長さ方向に延在するコイル導体を有する直
   交磁束型の補助コイル部（１７）とによつて前記平板（
   １）を誘導加熱する方法において、前記補助コイル部（
   １７）における前記平板（１）の長さ方向に延在するコ
   イル導体を、前記主コイル部（１４）の誘導加熱時にお
   ける昇温不足部の幅と、その不足する温度に対応して、
   前記平板（１）の走行方向Ａに対し傾斜調整して誘導加
   熱し、前記平板（１）の幅方向全般に亘つて均等に加熱
   するようにした平板の誘導加熱方法。 ２）平板（１）の板幅方向に板幅を越えて延在するコイ
   ル導体を備えた直交磁束型の主コイル部（１４）と、前
   記平板（１）の板幅方向の両側の端部の内側にて夫々前
   記平板（１）の長さ方向に延在するコイル導体（３０）
   を有する直交磁束型の補助コイル部（１７）とを具備す
   る誘導加熱装置において、 前記補助コイル部（１７）に、前記平板（１）の板幅方
   向に延在する複数の横コイル導体の間に前記平板（１）
   の長さ方向に延在せしめる調整用のコイル導体（３０）
   を、前記走行方向（Ａ）に対し傾斜調整可能に装着した
   ことを特徴とする平板の誘導加熱装置。