JPS63252382A - 平板の誘導加熱方法 - 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 本発明は、板幅方向の温度分布を容易に調整できるとと
もに、平板の板幅が異なっても主コイルを交換すること
なく板幅方向での加熱を均一に行うことができる平板の
誘導加熱方法に関する。

Ｂ１発明の概要 本発明は、平板を挾んで対向する一対の主コイル導体を
平板の長さ方向へ複数組配置して直交磁束形の主コイル
を構成する一方、平板を挾んで対向する二対の補助コイ
ル導体を平板の長さ方向へ一組以上配置して直交磁束形
の補助コイルを構成し、主コイル及び補助コイルに通電
しながら平板を搬送する平板の誘導加熱方法において、
平板の長さ方向での隣り合う主コイル導体間のピッチを
変えて誘導加熱を行うことにより、板幅方向の温度分布
を調整可能とし、これによって板幅の異なる平板を主コ
イルを交換することなく板幅方向へ均一に誘導加熱でき
るようにしたものである。

Ｃ１従来の技術 平板を搬送しながら誘導加熱する誘導加熱コイル装置と
して、第３図に示すものが提案されている。

この誘導加熱コイル装置は、平板ｌを挾んで配置される
とともに高周波又は中周波の電源２に接続された直交磁
束形の主コイル３と、平板１を挾んで配置されるととも
に電源４に接続された直交磁束形の補助コイル５とを平
板の搬送方向に配設して構成されている。

主コイル３は、平板ｌを挾んで平板１の両面に対向して
平板１の板幅方向へ板幅Ｗを越えて延在する主コイル導
体６ａ〜６ｆを図のように配設し、これらの主コイル導
体間を接続するとともに電源２に接続し、主コイル導体
６ａ〜６ｆの背後に鉄心７を取り付けたものである。一
方、補助コイル５は、平板！を挾んで平板１の両面に対
向して平板１の板幅方向の両側縁の内側にて平板ｌの長
さ方向へ延在する補助コイル導体８ａ、８ｂを図のよう
に配設し、これらの補助コイル導体間を接続するととも
に電源４に接続し、補助コイル導体８λ、８ｂの背後に
鉄心９を取り付けたものである。

なお、前述したように夫々の主コイル導体及び補助コイ
ル導体は平Ｅｌの裏側にも同一のものが位置する。

斯かる誘導加熱コイル装置により、主コイル３及び補助
コイル５に通電しながら例えば板幅Ｗが４００Ｒ３１の
平板を誘導加熱すると、第４図（ａ）に示すように平板
は板幅方向へ均一に誘導加熱される。

なお、先に出願しである特願昭６１−１１８９３４号に
記載されているように平板ｌの主コイル３のみの加熱に
よる板幅方向の温度分布は第６図（ｂ）に示すような温
度分布となり、両端部の内側に生じた温度分布の谷部ｍ
、ｎに相当する部位が補助コイル５によって加熱される
ので、主コイル３及び補助コイル５を第３図に示すよう
に平板ｌの搬送方向に沿って配設して加熱することによ
って、主コイル３及び補助コイル５を通電して搬送され
た平板ｌは第４図（ａ）に示すように板幅方向に均一な
温度分布で誘導加熱される。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 ところが、斯かる誘導加熱コイル装置を用いて例えば板
幅Ｗが小さい３００ｘｍの平板を誘導加熱する場合、主
コイル３を変えることなく板幅Ｗに応じて補助コイル５
のみを変えるか又は補助コイル導体８ａ、８ｂ間の距離
を変えて可能な限り調整しても、第４図（ｂ）に示すよ
うに平板の板幅方向の中央部の温度が低下するという問
題がある。

従って、平板の板幅Ｗが異なる都度に主コイル３を交換
しないと板幅方向の温度を均一にすることができない。

このように同一の主コイルを用いて板幅の異なる平板を
誘導加熱すると板幅方向の温度分布が不均一になるのは
以下の理由による。

例えば第５図（ａ）に示すように背後に鉄心７を取り付
けた主コイル導体６ａ〜６ｆを平板ｌの両面に対向して
配設するとともにこれらの主コイル導体間を接続した直
交磁束形の主コイルｌＯを電源２に接続した誘導加熱コ
イル装置や、第５図（ｂ）に示すように背後に鉄心７を
取り付けた主コイル導体６ａ〜６ｄを平板ｌの両面に対
向して配設するとともにこれらの主コイル導体間を接続
した直交磁束形の主コイル１１を電源２に接続した誘導
加熱コイル装置（いずれも補助コイルなし）で平板１を
図中の矢印方向へ搬送しながら誘導加熱すると、夫々の
主コイル導体には矢印方向の電流Ｉが流れると同時に平
板ｌには誘起電流ｉが流れ、平板ｌが加熱される。この
際の平板ｌの板幅方向の温度分布は第６図（ｂ）のよう
になる。

ところで、斯かる誘導加熱コイル装置において、平板ｌ
の板幅Ｗを変えることなく第５図（ａ）又は第５図（ｂ
）の主コイル導体間のピッチＰを小さくすると第６図（
ａ）に示すように平板ｌの両側の温度が中央部に比較し
て低くなり、逆にピッチＰを大きくすると第６図（ｃ）
に示すように平板ｌの両側の温度が中央部よりも上昇す
ることが判明した。これは以下の理由による。平板１の
板幅方向の温度分布が第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と
なるときの誘起電流の循環流路は第７図（ａ）。

（ｂ）、（ｃ）であり、第７図（ａ）、（ｂ）。

（ｃ）では、平板１の板幅Ｗは一定であるために板幅方
向へ流れる誘起電流ｉの流路長に変化はないが、ピッチ
Ｐが小さいほど第７図（ａ）に示すように平板１の両側
での平板１の長さ方向の流路長が短くなり従って加熱さ
れる距離が短くなるので、第６図（ａ）に示すように平
板１の中央部に比較して両側での温度上昇が少なくなる
。また逆にピッチＰが大きいほど第７図（ｃ）に示すよ
うに平板１の両側での平板１の長さ方向の流路長が大き
くなり加熱される距離がより多くなるので第６図（ｃ）
に示すように平板ｌの両側の温度が中央部より高くなる
。なお、第５図（ａ）、第５図（ｂ）に示した主コイル
導体は鉄心を取り付けであるが、これらの鉄心は加熱効
率を高めるために設けたものであり、これらの鉄心を設
けない場合にも温度分布について上記と全く同様な結果
が得られた。

以上は平板の板幅を一定にして主コイル導体のピッチを
変えた場合の板幅方向の温度変化の説明であるが、主コ
イル導体のピッチを一定にして平板の板幅を変えた場合
も平板の幅方向と長さ方向での誘起電流の流路長の比率
が相対的に異なることとなるため、板幅方向での温度分
布が変動する。

つまり、板幅Ｗを大きくすると平板の中央部の温度が上
がって両側の温度が相対的に下がり、第６図（ａ）に類
似する温度分布となる。逆に、板幅Ｗを小さくすると中
央部の温度が相対的に下がって第６図（ｃ）に類似する
温度分布となる。このように板幅を変えると主コイルに
よって誘導加熱される際の板幅方向の温度分布が変動す
るため、同一の主コイルをそのままで用いたのでは第３
図のように主コイルと補助コイルを平板の搬送方向に沿
って配設し、補助コイル導体８ａ、８ｂの間隔を平板１
の板幅に合わせて調整しても板幅方向での温度を第４図
（ａ）に示したように均一に誘導加熱することができず
に第４図（ｂ）に示したように不均一な温度分布となっ
てしまう。

そこで本発明は斯かる問題を解決した平板の誘導加熱方
法を提供すること目的とする。

Ｅ０問題点を解決するための手段 斯かる目的を達成するための本発明の構成は、搬送ライ
ンに沿って搬送される長尺な平板の板幅方向へ板幅を越
えて延在するとともに平板を挾んで対向する一対の主コ
イル導体を平板の長さ方向へ複数組配置して直交磁束形
の主コイルを構成する一方、平板の板幅方向の両側縁の
内側にて平板の長さ方向へ延在するとと６に平板を挾ん
で対向する二対の補助コイル導体を平板の長さ方向へ一
組以上配置して直交磁束形の補助コイルを構成し、主コ
イルと補助コイルとを平板の搬送方向に沿って配設する
とともに主コイル及び補助コイルに通電しながら平板を
搬送する平板の誘導加熱方法において、 平板の長さ方向での隣り合う前記主コイル導体間のピッ
チを変化させることにより、平板の板幅方向の中央部と
両側部の温度を相対的に調整できるので、これによって
板幅の異なる平板を板幅方向へ均一に加熱できるように
したことを特徴とする。

Ｆ０作用 平板の誘導加熱に際して、主コイルにおける主コイル導
体間のピッチを小さくすると平板の中央部の温度上昇が
相対的に両側部での温度上昇より大となり、反対に主コ
イル導体間のピッチを大きくすると平板の両側部の温度
上昇が相対的に中央部での温度上昇より大となるので、
主コイル導体間のピッチを変えることにより中央部と両
側部での温度が相対的に調節される。

従ってまた平板の板幅を基準の値より大きくすると、板
幅方向への誘起電流の流路長が長くなって相対的に両側
の温度が低くなり、この場合は平板の長さ方向での主コ
イル導体のピッチを大きくして平板の両側での平板の長
さ方向の流路長を長くすれば、両側の温度が高くなって
平板の板幅方向の温度が均一となる。

逆に平板の板幅を基準の値よりも小さくすると、板幅方
向への誘起電流の流路長が短くなって相対的に両側の温
度が高（なり、この場合は平板の長さ方向での主コイル
導体のピッチを小さくして平板の両側での平板の長さ方
向の流路長を小さくすれば、両側の温度が低くなって平
板の板幅方向での温度が均一となる。

Ｇ、実施例 以下、本発明を図面に示す第１実施例、第２実施例に基
づいて説明する。なお、本発明は、主コイルと補助コイ
ルとからなる誘導加熱コイル装置における主コイル導体
どうしのピッチを変えて平板を誘導加熱するので、ピッ
チを変えることができる誘導加熱コイル装置を第１実施
例、第２実施例として説明する。

第１実施例の誘導加熱コイル装置を第１図（ａ）。

（ｂ）に示す。この誘導加熱コイル装置は、平板ｌを挾
んで対向するとともに第５図（、）に示す主コイル１０
と類似した形状の直交磁束形の主コイル１３と、平板ｌ
を挾んで対向する二対で一組の直交磁束形の補助コイル
１４とから構成されている。

主コイル１３は、搬送ラインに沿って搬送される長尺な
平板ｌの板幅方向へ板幅Ｗを越えて延在子る主コイル導
体１５　ａ　＝　ｌ　５　ｆと、主コイル導体１５ａ〜
１５ｆの背後に取り付けられた鉄心７と、主コイル導体
１５ａ〜１５ｆの平板１の長さ方向でのピッチＰ、〜Ｐ
３を変え得るように主コイル導体１５ａ−１５ｆの間を
接続するとともに電源２に接続するための固定導体１６
ａ〜１６ｇとから構成されている。

一方、補助コイル１４は、主コイル導体１５ｃ。

１５ｄ間において平板ｌの板幅方向の両側縁の内側で平
板１の長さ方向へ伸びる２本の補助コイル導体１７　ａ
、　　ｌ　７　ｂと、この補助コイル導体１７ａ、１７
ｂの背後に取り付けた鉄心９と、補助コイル導体１７ａ
、１７ｂの間隔を変え得るように補助コイル導体１７ａ
、１７ｂの間を接続するとともに電源４に接続するため
の固定導体１８ａ〜１８ｃとから構成されている。

固定導体１６ａ〜１６ｇに対する主コイル導体１５ａ＝
１５ｆ及び固定導体１８　ａ　−１８ｃに対する補助コ
イル導体１７ａ、１７ｂの結合構造を第１図（ｂ）に示
す。即ち、固定導体１６ａ〜１６ｇ、１８ａ〜１８ｃに
はその長さ方向へ長孔１９が形成され、主コイル導体ｔ
５ａ〜１５ｆ及び補助コイル導体１７ａ、１７ｂの端部
へ挿通したボルト２０を長孔１９へ挿通し、ボルト２０
に図示しないナツトが螺合されている。

上記の主コイル１３及び補助コイル１４は平板ｌの反対
側にも設けられている各コイル導体とで夫々一体に構成
されている。

次に、誘導加熱コイル装置の第２実施例を第２図に示す
。この誘導加熱コイル装置は、平板ｌを挾んで対向する
とともに第５図（ｂ）に示す主コイル１１と類似した形
状の直交磁束形の主コイル２２と、平［１を挾んで対向
する二対で一組の直交磁束形の補助コイル２３とから構
成されている。

主コイル２２は、搬送ラインに沿って搬送される長尺な
平板ｌの板幅方向へ板幅Ｗを越えて延在する主コイル導
体２４ａ〜２４ｄと、主コイル導体２４ａ〜２４ｄの背
後に取り付けられた鉄心７と、主コイル導体２４ａ〜２
４ｄの平板１の長さ方向でのピッチＰ、−Ｐ、を変える
ように主コイル導体２４ａ〜２４ｄの間を接続するとと
もに電源２に接続するための固定導体２５ａ〜２５ｅと
から構成されている。

一方、補助コイル２３は、主コイル２２よりも平板１の
搬送方向下流側に位置し、平板１の板幅方向の両側縁の
内側にて両側縁に対して傾斜した状態で平板ｌの長さ方
向へ伸びる２本の補助コイル導体２６ａ、２６ｂと、補
助コイル導体２６ａ。

２６ｂの背後に取り付けた鉄心９と、補助コイル導体２
６ａ、２６ｂのピッチを変え得るように補助コイル導体
２６ａ、２６ｂの間を接続するとともに電源４に接続す
るための固定導体２７ａ〜２７ｃとから構成されている
。

これらの主コイル導体２４ａ〜２４ｄ及び補助コイル導
体２６ａ、２６ｂと固定導体２５ａ〜２５ｅ、２７ａ〜
２７ｃとの結合部も第１図（ｂ）と同じであり、主コイ
ル２２及び補助コイル２３は平板ｌの反対側にも設けら
れている各コイル導体とで夫々一体に構成されている。

次に、本発明による平板の誘導加熱方法を、第１図に示
す誘導加熱コイル装置を用いて説明する。

平板を誘導加熱するには電Ｒ２，４から主コイル１３、
補助コイル１４へ電流を流しながら、平板ｌを矢印の方
向へ搬送する。

平板１の板幅方向に均一な温度分布で加熱したいにもか
かわらず、中央部と両側部の温度が均一でない場合には
、主コイル１３の主コイル導体１５　ａ　＝　ｌ　５　
ｆのピッチＰ、−Ｐ、のずべてかまたはいずれかの一部
を小さくかまたは大きくするように移動・調節すること
によって平板１の中央部と両側部の温度上昇を相対的に
調整し、均一な温度分布となるようにして誘導加熱する
ものである。

また主コイル導体１５ａ−１５ｆのピッチＰ１〜Ｐ、を
変更することによって故急に平板ｌの中央部または両側
部の温度が高くなるように調整して誘導加熱することら
容易である。

また板幅Ｗの異なる平板ｌを誘導加熱するには、補助コ
イル１４の補助コイル導体１７ａ、１７ｂの間隔を板幅
Ｗに合わせて移動するか又は補助コイル１４のみを交換
する一方、主コイル１３の主コイル導体１５ａ＝１５ｆ
のピッチＰ、〜Ｐ、を変更し、板幅方向での温度が均一
となるように調整したのちに誘導加熱を行えばよい。主
コイル導体どうしのピッチを変えることにより板幅Ｗが
異なっても板幅方向へ均一に加熱できるが、板幅Ｗが既
存の主コイル、補助コイルで対処可能な範囲を越えた場
合は、従来と同様に主コイルの交換が必要になる。

主コイル導体１５１〜１５ｆ、補助コイル導体１７ａ、
１７ｂのピッチを変えるには、第１図（ｂ）に示すボル
ト２０に螺合した図示しないす一 ットをゆるめ、主コイル導体１５ａ〜１５ｆ又は補助コ
イル導体１７ａ、１７ｂを移動したのちに締め付ければ
よい。

第２実施例の誘導加熱コイル装置を用いて板幅の異なる
平板を誘導加熱する場合も前記と同様なので説明を省略
する。

なお、主コイル導体や補助コイル導体の配置や数は第１
実施例や第２実施例に限定されるものではなく、その他
にいろいろな配置方法がある。また、主コイル導体や補
助コイル導体には必ずしも鉄心を取り付ける必要はない
。更に、主コイルと補助コイルとに同一電源から給電す
るようにしてもよい。

Ｈ、発明の詳細 な説明したように本発明によれば、主コイル導体のピッ
チを変えて平板を誘導加熱することにより、平板の板幅
方向の中央部と両側部の温度上昇を相対的に調節できる
ので、これによって板幅の異なる平板に切り換えて加熱
を行う場合に、その都度に主コイルを交換する必要がな
い。即ち、主コイル導体どうしのピッチを変えることに
より、容易に平板の板幅方向の温度分布を調整できると
ともに、これによって板幅が変わっても板幅方向の温度
分布を均一に調整でき、板幅か変わっても従来のように
主コイルの交換を必要としないことから設備の停止時間
を減らして稼働率を上げることができる。またそのため
、板幅に応じた各サイズの主コイルを準備する必要もな
い。

また、板幅の変更とは関係なく、一般的に平板を板幅方
向に均一に加熱する場合に、平板の中央部と両側部との
温度の相対的な調整を主コイル導体のピッチの調整によ
って容易に行うことができるので、板幅方向の均熱性を
向上できる効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明による平板の誘導加熱方法の実
施例に係り、第１図（λ）は第１実施例を示すための誘
導加熱コイル装置の構成図、第１図（ｂ）は第１図（ａ
）の部分拡大図、竿２図は第２実施例を示すための誘導
加熱コイル装置の構成図、第３図は従来の誘導加熱コイ
ル装置を示す構成図、第４図（ａ）、（ｂ）は従来の誘
導加熱コイル装置を用いて板幅の異なる平板を加熱した
場合の温度分布を夫々示すグラフ、第５図〜第７図は板
幅方向の温度分布が異なる理由説明に係り、第５図（ａ
）、（ｂ）は例としてあげた誘導加熱コイル装置の構成
図、第６図、第７図は第５図（ａ）又は第５図（ｂ）の
誘導加熱コイル装置によるものであり、第６図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）は主コイル導体のピッチを変えた場合の
平板の温度分布を示すグラフ、第７図（ａ）、（ｂ）。 （Ｃ）は第６図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）と対応して誘起
電流の流路を示す説明図である。 １・・・平板、２．４・・・電源、１３．２２・・・主
コイル、１４．２３−・・補助コイル、１５ａ〜１５ｆ
。 ２４ａ〜２４ｄ・・・主コイル導体、１６ａ−１６ｇ。 １８ａ＝１８ｃ、２５ａ〜２５ｅ、２７ａ〜２７Ｃ”・
固定導体、１７ａ、１７ｂ、２６ａ、２６ｂ・・・補助
コイル導体、１９・・・長孔、２０・・・ボルト、Ｗ・
・・板幅、Ｐ　ｌ−Ｐ　、・・・ピッチ。 第２図 鮪４籾が一コイ！凶［−ｉｔの膚傘バ回０暦２芙施硬１
）第３図 鰐護ｆ！ｃＪ偲コＡ　Ｉｆ、製（で構べ図（従来）第４
図 一？永のｔＬ′Ｉｔ秤斥１示マグラフ 着咋で乃と４（ｍｍ）　　　　　　　　　　版−げシ司
での偵僕（ｒｎｍ）第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 搬送ラインに沿って搬送される長尺な平板の板幅方向へ
   板幅を越えて延在するとともに平板を挾んで対向する一
   対の主コイル導体を平板の長さ方向へ複数組配置して直
   交磁束形の主コイルを構成する一方、平板の板幅方向の
   両側縁の内側にて平板の長さ方向へ延在するとともに平
   板を挾んで対向する二対の補助コイル導体を平板の長さ
   方向へ一組以上配置して直交磁束形の補助コイルを構成
   し、主コイルと補助コイルとを平板の搬送方向に沿って
   配設するとともに主コイル及び補助コイルに通電しなが
   ら平板を搬送する平板の誘導加熱方法において、 平板の長さ方向での隣り合う前記主コイル導体間のピッ
   チを変化させることにより、板幅方向の温度分布を調節
   するようにしたことを特徴とする平板の誘導加熱方法。