JPS6322635Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 開示技術は製造品の粗材ワークを高周波誘導加
熱装置の加熱コイルに対するワークの均熱を行う
技術分野に属する。

而して、この考案は該高周波誘導加熱装置に設
けられて複数個相互に隣接され入口側から挿入さ
れて通過ワークを加熱し、出口側で隣接均熱装置
によりワーク表面と内側との加熱温度を均一にす
るヒータ構造に関するものであり、特に、通電加
熱する高周波加熱コイルの列設入口側と出口側に
均熱装置として保温ボツクスを設け、而して、該
保温ボツクスは該高周波加熱コイルのワーク挿通
孔と一致するワーク挿通孔を圧縮ガラス繊維等の
断熱材で形成し、該断熱材に外接して外側ボツク
スケーシングとの間にセラミツクフアイバー等の
保温材を介装付設し密封囲繞した高周波誘導加熱
装置のヒータ構造に係るものである。

周知の如く、各種工業製品の中には加工過程で
加熱後プレス成形する様な加熱工程をとるものが
あり、当該加熱工程のスピードアツプを図るため
に高周波誘導加熱装置が広く用いられており、ワ
ークを挿通々過させて急速加熱する様にされてい
る。

而して、そのヒータ構造は第１，２図に示す様
に外枠ケーシング１に支持枠２によりワーク挿通
孔３を形成すると共に加熱ワークの熱を遮断する
ための断熱材４を設け、該断熱材４の外側に通電
加熱の誘導用銅製角パイプ５をコイル状に巻装し
ユニツト加熱コイル６，６…を形成し、各ユニツ
ト加熱コイル６，６…を隣接多段列設し入口側
Ｉ、出口側Ｏにワークを挿入通過加熱する様にさ
れてヒータ７を形成している。

そして、ワークに対する加熱特性は一般にはワ
ーク表面側が早く昇温され、中側は遅く昇温され
るため、上記入口側Ｉからワークを挿入通過さ
せ、出口側Ｏから出る間のプロセス位置Ｐとワー
ク温度Ｔとの関係は第３図に示す様に表面側昇温
曲線C₁が先に昇温し、表面温度が所定温度、例
えば、1200℃に達した状態で均熱ゾーンＡ〜Ｂに
入り、第１図出口側２個のユニツト加熱コイル
６，６で均熱を図り、表面加熱を少くして内側温
度C₂の上昇を図る様にしている。

従つて、入口側Ｉ、出口側Ｏともに両端とも加
熱コイルユニツト６，６であるため、該加熱コイ
ル６からの磁気洩れを潜在的に生じ、これに対処
するに端部に銅板を添設して冷却を図る様にし、
ワーク以外を昇温抑制していたために漏洩磁束の
加熱エネルギーがロスになつている欠点があり、
又、熱対流が流出して熱効率が悪い難点があり、
結果的に動力費が嵩む不利点ともなつていた。

この考案の目的は上述在来技術に基づく高周波
誘導加熱装置のヒータ構造の問題点に鑑み、在来
の通電高周波加熱コイルの段数を少くして極力昇
温カーブを上げる様にし、入口側と出口側にて保
温ボツクスを設けて保温して放熱を防止し、漏洩
磁束をワークに作用させて昇温有効利用を図り、
均熱が行える様にした優れた高周波誘導加熱装置
のヒータ構造を提供せんとするものである。

上述目的に沿うこの考案の構成は高周波誘導加
熱装置のヒータに送給されたワークはその入口か
ら出口までの間に設けられた直列複段隣接の高周
波加熱コイルにより加熱昇温され、入口側、出口
側に設けられた保温ボツクス内通過時に端部高周
波加熱コイルから漏出する磁束をワークに吸収さ
せて昇温に有効利用させ、又、挿通孔形成断熱材
によりワーク熱を遮断し、又、該断熱材の外側に
設けた保温材によりワーク外側温度の低下を抑止
し、内側温度の随伴後続上昇を図つて均熱させる
様にし、熱エネルギーの有効利用、削減、装置の
コンパクト化を図れる様にしたことを要旨とする
ものである。

次にこの考案の１実施例を第４，５図に基づい
て説明すれば以下の通りである。尚、第１，２図
と同一態様部分については同一符号を用いて説明
するものとする。

８は高周波誘導加熱装置であり、そのフレーム
９の上面にはこの考案の要旨を成すヒータ７′が
設けられており、この入口側Ｉにはワーク１０送
給用のピンチローラ１１，１１がフイーダ１２に
対向して設けられている。

而して、実施態様に於て、該ヒータ７′には前
述第２図と同じ構造の通電高周波加熱コイル６，
６…が３基直列複段相隣つて設けられており、そ
の両側端、即ち、入口側Ｉと出口側Ｏには第５図
に詳示する保温ボツクス１３，１３が隣接されて
設けられている。

該保温ボツクス１３は通電加熱コイル６と同サ
イズでその外枠ボツクスケーシングと同材質のケ
ーシング１′が、例えば、200〜300mmの長さに形
成され（その長さはワーク１０の径，送り速度等
により予め設計的に決められる）、同様支持枠
２′により耐火性の圧縮ガラス繊維製断熱材４′に
より加熱コイル６のワーク挿通孔３と同心同サイ
ズのワーク挿通孔３が形成されて該断熱材４′と
ケーシング１′との間を密閉しており、該断熱材
４′の外側面にはセラミツクフアイバー製の保温
材１４が巻装囲繞されている。

上述構成に於て、高周波加熱コイル６，６，６
に通電して加熱磁束を発射し、加熱装置８を稼動
させ、フイーダ１２にワーク１０をセツトして送
給し、ピンチローラ１１，１１により挾持してヒ
ータ７′の入口側Ｉに挿入する。

而して、入口側保温ボツクス１３内に於ては入
口側加熱コイル６からの漏出磁束がワーク１０に
集磁されて予備加熱を行い僅かながら昇温し始め
該漏出磁束のエネルギーの有効利用が企られる。

尚、その間、ワーク１０はそれ程昇温していな
いため、保温の機能はフルには発揮されない。

次いで、加熱コイル６，６，６内を通過するプ
ロセスでは在来通りワーク１０は高周波電磁誘導
加熱され、前述同様表面側が先に加熱昇温されて
いき、中側が遅れて昇温していく。

この間、設計により積極的に加熱昇温させる
が、後端加熱コイル６を出るところでは内側温度
は表，面側に比し昇温が遅れているものの、続い
て保温ボツクス１３に入ると漏洩磁束がワーク１
０に吸収集磁され、内側は持続加熱され、表面側
は断熱材４′と保温材１４により放熱を阻止され、
放出対流熱も吸収され、又、表面側から中側へ伝
熱もされ、従つて、トータル熱のバランスで内側
加熱が表面に追いつき均熱昇温され、これには伝
熱による放射も加わり、該保温ボツクス１３から
出る時点ではワーク１０の全断熱は設計通り均熱
昇温される。

従つて、漏洩磁束と流失対流熱、伝熱分は先
端、及び、後端の保温ボツクス１３内にて有効に
利用されることになる。

又、漏洩磁束は保温ボツクス１３内ワークに集
磁されるため装置周囲の鉄製品に誘導電流を生じ
させることもない。

上述の如く、この考案によれば、基本的に高周
波誘導加熱装置のヒータを成す通電高周波加熱コ
イルの直列複段隣接の入口側と出口側に設けた保
温ボツクスにより、加熱コイルから不可避的に漏
出する磁束が該保温ボツクス内通過ワークに集磁
され加熱に有効利用されるため、加熱装置動力が
削減されるか、ロスが無くなる優れた効果が奏さ
れる。

又、ワーク挿通孔等から流出したり、熱伝導に
よる損失も該保温ボツクス内でワークに有効に利
用され、全体として熱効率が極めて向上する効果
を奏される。

従つて、熱効率の関係から高周波加熱コイルの
段数を少くしたり、均熱部を著るしく短かく出
来、小型にすることが出来、製造コストが低減出
来、装置もコンパクト化される利点がある上にこ
れまでの様に冷却銅板を設けたりする必要もな
く、その点からも低コスト化資材削減にプラスす
る効果もある。

そして、ヒータ内に磁束をとじこめられること
により周囲の鉄製品に電流を流したりすることも
ないメリツトもある。

而して、保温ボツクス内に挿通孔に断熱材をも
つてし、更にその外側に保温材を囲繞する様にし
たことにより加熱コイルを離れたワークは上述の
如く漏洩磁束を吸収する上に表面側が保温され、
内側に向け熱伝導され、均熱化にプラスする優れ
た効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に基づく高周波誘導加熱装置
のヒータ説明図、第２図は加熱コイルユニツトの
断面説明図、第３図はワークの昇温特性説明図、
第４，５図はこの考案の１実施例の説明図であ
り、第４図は高周波誘導加熱装置の概略説明図、
第５図は保温ボツクスの断面説明図である。 ８……高周波誘導加熱装置、７′……ヒータ、
６……加熱コイル、１３……均熱装置（保温ボツ
クス）、Ｏ……出口側、３′……挿通孔、４′……
断熱材、１′……ボツクスケーシング、１４……
保温材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高周波誘導加熱装置に設けられたヒータが直列
   複数隣接の高周波加熱コイルとその端部に隣接し
   て設けられた均熱装置から成るヒータ構造におい
   て、上記通電高周波加熱コイルの複数隣接のワー
   ク入口側とワーク出口側に隣接された均熱装置が
   保温ボツクスであり、該高周波加熱コイルのワー
   ク挿通孔に一致するワーク挿通孔を断熱材にて形
   成し、外側ボツクスケーシングとの間に断熱材を
   該断熱材に当接させて保温材を介装し、包被して
   あることを特徴とする高周波誘導加熱装置のヒー
   タ構造。