KR102034734B1 - 왜곡 제거용 가열 장치 - Google Patents

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KR102034734B1
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히로타카 요시다
준이치 쿠와모토
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다이이치 고슈하 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 왜곡 제거용 가열 장치는, 강판의 표면에 대향하여 배치되고, 공급되는 고주파 전류가 흐름으로 하여 강판을 유도 가열하는 제1코일부와 제2코일부를 구비하고, 상기 제1코일부는, 강판의 표면에 접촉 혹은 근접하여 배치되고, 상기 제2코일부는, 강판의 표면에 대하여, 상기 강판의 표면에 대한 상기 제1코일부의 거리보다 떨어져서 배치되는 동시에, 상기 제1코일부로부터 소정의 거리만큼 떨어지는 상기 제1코일부의 주위에 배치되고, 더욱이, 상기 제1코일부를 끼우게 끔 상기 제1코일부의 양측방에 위치하여 배치되는, 구성을 취한다.

Description

왜곡 제거용 가열 장치 {HEATING DEVICE FOR STRESS RELIEF}
본 발명은, 왜곡 제거용 가열 장치에 관한 것이고, 특히, 강판(鋼板)에 대하여 고주파 유도 가열을 하는 것으로써 상기 강판의 왜곡을 제거하기 위하여 이용되는 왜곡　제거용 가열 장치에 관한 것이다.
선박 등의 철강 구조물을 제조할 때에는, 강판을 용접하여 조립하는 경우가 많이 존재한다. 예를 들면, 선박의 갑판은, 도1 (A), (B)에 도시된 바와 같이, 갑판을 형성하는 강판(P1)의 이면측에, 상기 강판(P1)을 지지하는 다른 강판(P2)의 단부가 수직으로 당접하여 조립되고, 당접 부위가 용접됨으로 하여 형성된다 (부호W1, W2를 참조). 그러나, 이와 같이 용접 재료W1, W2로 강판(P1, P2)이 조립되면, 용접 부위에 왜곡이 생겨, 강판(P1)이 변형되는 문제가 생긴다.
상술한 문제가 생기기 때문에, 철강 구조물을 제조할 때에는, 용접 부위를 용접한 후에 다시 가열하여, 왜곡을 제거하는 것이 행하여진다. 예를 들면, 특허문헌1에 나타내는 예에서는, 고주파 전류에 의한 유도 가열 코일이 탑재된 왜곡 제거 가열 장치가 공개되고 있다. 이 왜곡 제거 가열 장치의 유도 가열 코일에 고주파 전류를 공급하면서 상기 왜곡 제거 가열 장치를 용접 부위에 따라 주행시킴으로 하여, 용접 부위가 유도 가열되어, 강판에 생기는 왜곡을 제거하고 있다.
특허문헌1: 일본공개특허 평 11-170081호 공보 특허문헌2: 일본공개특허 2000-12205호 공보 특허문헌3: 일본공개특허 평 4-232791호 공보
그러나, 상술한 특허문헌1에 공개된 유도 가열 코일을 이용한 왜곡 제거 가열 장치에서는, 상기 유도 가열 코일을 가열 대상으로 되는 강판에 근접하여 배치하기 때문에, 강판의 가열이 국소적으로 되어 버린다. 예를 들면, 도2(A)에 나타내는 바와 같이 대략 U자형상의 유도 가열 코일(110)의 가열 코일부(111, 112)를, 도2(B)에 나타내는 강판의 표면측에 근접하여 배치하고, 유도 가열 코일(110)에 고주파 전류를 공급하였을 경우에는, 상기 고주파 전류에 의해 가열 코일부(111, 112)의 주변에 생기는 자계(磁界)에 의해 강판(P1)이 유도 가열된다. 그러나, 이런 경우에는, 도2(B)에 나타내는 부호A에 도시되는 바와 같이, 강판(P1)의 표면측만이 국소적으로 가열되는 것으로 된다. 그러면, 유도 가열 코일(110)에 근접되어 있는 강판(P1)의 표면측과 반대되는 측에 위치하는 이면측의 용접 재료W1, W2에 인접하는 부위에 전열(傳熱)되는 사이에, 그 주변에 열이 확산되어 버리기 때문에, 효율적으로 왜곡을 제거할 수 없는 문제가 생긴다. 그리고, 강판의 왜곡을 제거하는 목적으로 가열할 경우에 한하지 않고, 별도의 목적으로 판재(板材)를 고주파 전류로 유도 가열하는 작업에 있어서도, 효율적으로 판재를 가열할 수 없는 문제가 생긴다.
여기에서, 유도 가열 코일에 관한 기술이, 특허문헌2, 3에 공개되고 있다. 특허문헌2에 공개되는 유도 가열 코일에는, 피가열물(被加熱物)에 대향되는 제5도전부(22) 및 제9도전부(30)가 배치되고, 이들 도전부 (22, 30)보다도 피가열물로부터 더　떨어진 위치에는, 평행되게 제3도전부(18)가 배치하여 구성되고 있다. 그런데, 상기와 같은 구성에서는, 제9도전부(30)측에 위치하는 제7도전부(26)가, 상기 제5도전부(22) 및 제9도전부(30)와 동일한 높이 방향으로 위치하고 있고, 피가열물에 근접하여 배치되어 있다. 때문에, 상기 코일은, 유도 가열의 피가열물의 일면 전체를 동시에 가열하는 것에는 유익하지만, 가열 대상으로 되는 이면측의 일부가 용접된 강판에 있어서, 상기 용접에 의한 강판의 왜곡을 제거하기 위하여 표면측에서부터의 가열에 이용될 경우에는 문제가 생긴다. 구체적으로, 특허문헌2의 코일에서는, 제5도전부(22) 및 제9도전부(30) 근방이 원하는 가열 부위일 경우여도, 제7도전부(26) 근방도 국소적으로 가열되어 버리기 때문에, 원하는 가열 부위 이외의 부위를 과도로 가열해버리는 문제가 생긴다.
또한, 특허문헌3에 공개된 유도 가열 코일은, 직경이 큰 고주파 자계 발생 코일(1) 및 직경이 작은 제2고주파 자계 발생 코일(2)을 구비하고, 발열 부재(7)에 대하여 직경이 작은 제2고주파 자계발생 코일(2)을 가까운 위치에 배치하여 구성되고 있다. 하지만, 이와 같은 구성에서는, 제1고주파 자계 발생 코일(1)과 제2고주파 자계 발생 코일(2)이 중심 근방에서 중첩하여 배치되기 때문에, 발열 부재(7)를 과도하게 가열해버리는 문제가 생긴다.
때문에, 본 발명의 목적은, 상술한 과제로 되는, 판재를 과도하게 가열하지 않고, 적당하게 유도 가열할 수 있는 가열 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 형태인 왜곡 제거용 가열 장치는,
가열 대상으로 되는 이면측의 일부가 용접된 강판을 표면측에서 가열하여, 용접에 의한 상기 강판의 왜곡을 제거하는 왜곡 제거용 가열 장치에 있어서,
상기 강판의 표면에 대향하여 배치되고, 공급된 고주파 전류가 흐름으로 하여 상기 강판을 유도 가열하는 제1코일부와 제2코일부를 구비하고,
상기 제1코일부는, 상기 강판의 표면에 접촉 혹은 근접하여 배치되고,
상기 제2코일부는, 상기 강판의 표면에 대하여, 상기 강판의 표면에 대한 상기 제1코일부의 거리보다도 더 떨어져 배치되는 동시에, 상기 제1코일부로부터 소정의 거리만큼 떨어진 상기 제1코일부의 주위에 배치되고, 더욱이, 상기 제1코일부를 끼우게 끔 상기 제1코일부의 양측에 위치하여 배치되는, 구성으로 되어 있다.
상기 발명에 의하면, 우선, 제1코일부 및 제2코일부는, 가열 대상으로 되는 강판의 표면에 대향하여 배치되기 때문에, 각 코일부에 흐르는 고주파 전류에 의해 강판의 대향 부위를 표면측으로부터 유도 가열할 수 있다. 이 때, 제1코일부는, 강판의 표면에 접촉 혹은 근접하여 배치되기 때문에, 상기 강판에 대한 대향 부위를 국소적으로 가열한다. 이것에 더하여, 제2코일부는, 제1코일부보다도 강판의 표면으로부터 떨어져 배치되기 때문에, 제1가열 코일에서 국소적으로 가열되는 강판의 대향 부위의 주위를, 가열 강도는 약하지만 광범위(廣範圍)하게 유도 가열할 수 있다. 때문에, 가열 대상의 강판을, 제1코일부의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 주위측으로부터 중심을 향하여 서서히 가열 강도가 강해지게 가열할 수 있다. 그 결과, 제1코일부의 대향 부위의 주위에 있어서, 과도한 가열을 억제하면서, 상기 대향 부위 근방을 효율적으로 가열할 수 있다. 그러면, 제1코일부의 대향 부위 근방의 이면측도 효율적으로 가열될 수 있고, 상기 이면측에서 행하여진 용접에 의한 왜곡을 효율적으로 제거할 수 있다.
이 때, 특히, 제2코일부는, 제1코일부로부터 소정의 거리만큼 떨어진 상기 제1코일부의 주위에, 상기 제1코일부 자체를 끼우게 끔 상기 제1코일부의 양측방에 위치하여 배치된다. 따라서, 제1코일부의 주위, 특히, 제1코일부를 끼워 배치되는 제2코일부에 의해, 제1코일부의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 또한, 균등하게, 강판을 과도하게 가열하지 않고, 더 적절하게 가열할 수 있다.
또한, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
상기 제2코일부는, 상기 강판의 표면으로부터 상기 제1코일부의 상기 강판의 표면에 대향되는 부위와 상기 강판의 표면에 대하여 제일 멀리 떨어지는 부위와의 중간점 까지의 거리보다도, 상기 강판의 표면으로부터 벗어나는 위치에 배치되는, 구성을 취한다.
이것에 의해, 강판의 표면에 대하여 제2코일부를 적절한 거리로 배치할 수 있고, 제1코일부의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 강판을 더 효율적으로 가열할 수 있다.
또한, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
상기 제1코일부와 상기 제2코일부는, 각각 상기 강판의 표면에 따라 연장되는 직선 형상으로 형성되는 동시에, 서로 거의 평행하여 배치되는, 구성을 취한다.
이것에 의해, 직선 형상으로 위치하는 강판의 용접 부위에 따라 직선 형상이 제1코일부를 배치하여 가열함으로 하여, 상술한 바와 같이 용접 부위 근방을 효율적으로 가열할 수 있고, 왜곡 제거 작업을 효율적으로 할 수 있다.
또한, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
이웃하여 배치되는 상기 제1코일부와 상기 제2코일부에, 각각 반대 방향으로 전류가 흐르도록 형성되어 있다.
이것에 의해, 제1코일부와 제2코일부에 생긴 자계가 서로 소거되는 것을 억제할 수 있고, 강판을 효율적으로 유도 가열방식으로 가열할 수 있다.
또한, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
상기 제1코일부와 상기 제2코일부는, 서로 접속되는 1개의 코일로 형성되는, 구성을 취한다.
또한, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
상기 제1코일부와 상기 제2코일부는, 서로 접속되는 1개의 코일로 형성되는 동시에, 상기 코일은 스파이럴 형상으로 권회하여 형성되고,
상기 제1코일부가, 스파이럴 형상의 상기 코일의 내부측에 위치하고, 상기 제2코일부가, 스파이럴 형상의 상기 코일의 외주측에 위치하는, 구성을 취한다.
이것에 의해, 고주파 전류를 1개의 코일에 공급하는 것만으로 상술한 효율적인 유도 가열이 실현되는 가열 장치를 제공할 수 있다. 그리고, 간이한 구조로 구성될 수 있기 때문에, 저코스트화도 도모될 수 있다.
또한, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
상기 강판의 표면에 대향하여 배치되고, 상기 강판을 냉각하는 냉각부를 더 구비하고,
상기 냉각부는, 상기 제1코일부의 주위에, 적어도 상기 제1코일부를 끼우도록 상기 제1코일부의 양측방에 위치하여 배치되는, 구성을 취한다.
그리고, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
상기 냉각부는, 상기 제2코일부로부터 소정의 거리만큼 떨어지고, 상기 제1코일부측과 반대측의 측방에 위치하고, 상기 제1코일부를 끼우게 배치되는 상기 제2코일부를 더 끼우게 끔 배치되는, 구성을 취한다.
더욱이, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
상기 냉각부는, 상기 강판의 표면에 대하여, 적어도 상기 강판의 표면에 대한 상기 제1코일부의 거리보다도 떨어지게 배치되고, 상기 강판의 표면과 대향되는 부위로부터 상기 강판의 표면을 향하여 냉각 물질을 배출하는 것으로써 상기 강판을 냉각하도록 구성되는, 구성을 취한다.
상기 구성에 의해, 제1코일부에서 국소적으로 가열되는 강판의 주위를 냉각할 수 있다. 특히, 냉각부가 제2코일부를 끼워 배치되는 것으로써, 상기 제2코일부의 외측에 위치하는 부위의 강판을 냉각하기 때문에, 강판을, 제1코일부의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게 가열할 수 있는 동시에, 외측이 과도하게 가열되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
상기 제1코일부와 상기 제2코일부와 상기 냉각부는, 각각 상기 강판의 표면에 따라 연장되는 직선 형상으로 형성되는 동시에, 각각 거의 평행하여 배치되는, 구성으로 되어도 좋다.
또한, 상기 왜곡 제거용 가열 장치에서,
상기 제1코일부와 상기 제2코일부는, 서로 접속되는 1개의 코일로 형성되는 동시에, 상기 코일은 스파이럴 형상으로 권회하여 형성되고,
상기 제1코일부가, 스파이럴 형상의 상기 코일의 내부측에 위치하고, 상기 제2코일부가, 스파이럴 형상의 상기 코일의 외주측에 위치하고,
상기 냉각부가, 상기 제2코일부로부터 소정의 거리만큼 떨어지고, 상기 제2코일부의 더 외측에 위치하고, 상기 제2코일부를 둘러싸서 배치되는, 구성으로 되어도 좋다.
또한, 본 발명의 다른 형태에 따른 가열 장치는,
가열 대상으로 되는 판재의 표면에 대향하여 배치되고, 공급되는 고주파 전류가 흐르는 것으로써 상기 판재를 유도 가열하는 제1코일부와 제2코일부를 구비하고,
상기 제1코일부는, 상기 판재의 표면에 접촉 혹은 근접하여 배치되고,
상기 제2코일부는, 상기 판재의 표면에 대하여, 상기 판재의 표면에 대한 상기 제1코일부의 거리보다도 떨어져서 배치되는 동시에, 상기 제1코일부로부터 소정의 거리만큼 떨어지는 상기 제1코일부의 주위에 배치되고, 더욱이, 상기 제1코일부를 끼우게 끔 상기 제1코일부의 양측방에 위치하여 배치되는, 구성을 취한다.
그리고, 상기 가열 장치에서,
상기 판재의 표면에 대향하여 배치되고, 상기 판재를 냉각하는 냉각부를 구비하고,
상기 냉각부는, 상기 제1코일부의 주위에, 적어도 상기 제1코일부를 끼우게 끔 상기 제1코일부의 양측방에 위치하여 배치되는, 구성을 취한다.
이와 같이, 본 발명은, 용접에 의해 생기는 강판의 왜곡을 제거하는 목적뿐만 아니라, 다른 목적으로 판재를 유도 가열하는 것에도 이용할 수 있고, 제1코일부의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 또는, 균등하게, 강판을 과도하게 가열하지 않고, 더 적절하게 가열할 수 있다.
본 발명은, 이상과 같이 구성됨으로 하여, 판재를 효율적으로 유도 가열할 수 있다.
도1은 본 발명의 왜곡 제거용 가열 장치에 의한 가열 대상으로 되는 강판의 일 예를 제시하는 도이다.
도2는 본 발명과 관련되는 왜곡 제거용 가열 장치의 구성의 일 예를 제시하는 도이다.
도3은 본 발명의 왜곡 제거용 가열 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도4는 본 발명의 왜곡 제거용 가열 장치의 구성을 나타내는 도이다.
도5는 실시 형태1에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 가열 코일의 구성을 나타내는 도이다.
도6은 실시 형태1에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 가열 코일의 구성 및 가열시의 모양을 나타내는 도이다.
도7은 실시 형태2에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 가열 코일의 구성을 나타내는 도이다.
도8은 실시 형태2에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 가열 코일의 구성 및 가열시의 모양을 나타내는 도이다.
도9는 실시 형태3에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 가열 코일의 구성을 나타내는 도이다.
도10은 실시 형태4에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 가열 코일의 구성을 나타내는 도이다.
도11은 실시 형태4에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 가열 코일의 구성 및 가열시의 모양을 나타내는 도이다.
도12는 실시 형태4에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 가열 코일의 구성 및 가열시의 모양을 나타내는 도이다.
도13은 실시 형태4에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 구성의 변형 예를 제시하는 도이다.
도14는 실시 형태5에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치의 가열 코일의 구성을 나타내는 도이다.
<실시 형태1>
본 발명의 제1실시 형태를, 도3내지 도6을 참조하여 설명한다. 도3내지 도4는, 본 발명의 왜곡 제거용 가열 장치의 구성을 나타내는 도이고, 도5내지 도6은, 왜곡 제거용 가열 장치를 구성하는 코일의 구성 및 가열시의 모양을 나타내는 도이다.
우선, 왜곡 제거용 가열 장치(1)의 구성에 대하여, 도3내지 도4를 참조하여 설명한다. 도3은, 왜곡 제거용 가열 장치(1)의 정면도를 나타내고, 도4는, 그 저면도를 나타낸다. 한편, 도3 및 도4에서는, 왜곡 제거용 가열 장치(1)의 구성을 간략화하여 도면으로 나타낸다.
왜곡 제거용 가열 장치(1)에 있어서, 본체(2)에는 차륜(3)이 설치되어 있고, 또한, 본체(2)로부터 윗쪽으로 연장되는 수압부(手押部)(4)가 설치되어 있다. 따라서, 작업자가 수압부(4)를 누름으로 하여, 가열 대상으로 되는 강판(P1)의 표면을 주행 가능한 구성으로 되어 있다. 한편, 가열 대상으로 되는 강판(P1)은, 도1을 참조하여 설명하는 바와 같이, 예를 들면, 선박 갑판을 형성하는 소정의 두께를 가지는 평판 형상의 강판(P1)이고, 이면측에서, 상기 강판(P1)을 지지하는 다른 강판(P2)의 단부가 수직되게 접촉하여 조립되어, 접촉 부위가 용접된 것으로 되어 있다. 그리고, 왜곡 제거용 가열 장치(1)는, 강판(P1)의 이면측의 용접 부위를 상기 강판(P1)의 표면측으로부터 가열함으로 하여, 용접에 의해 생기는 강판(P1)의 왜곡을 제거하도록 사용된다.
한편, 강판(P1)의 용접 부위는, 이면측에서 접촉되는 다른 강판(P2)의 단부에 따라 직선 형상으로 연속적 혹은 단속적으로 위치된다. 그리고, 직선 형상에 위치하는 용접 부위에 따라 왜곡 제거용 가열 장치(1)를 주행시켜, 용접에 의해 생기는 강판(P1)의 왜곡을 제거하는 작업을 한다. 한편, 본 실시 형태에서는, 왜곡 제거용 가열 장치(1)가 주행될 수 있는 구성으로 되어 있지만, 반드시 주행될 수 있는 구성에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 왜곡 제거용 가열 장치(1)는, 강판(1)을 가열하기 위한 구조로서, 장치(1) 자체의 하면측에, 강판(1)의 표면에 대향하여 배치되는 가열 코일(10)을 구비하고 있다. 특히, 본 실시 형태에 있어서의 가열 코일(10)은, 도4에 도시된 바와 같이, 주행 방향에 따라 길이 방향으로 위치하고, 서로 평행되게 배치된 3개의 직선 형상의 코일부(11, 12a, 12b)를 가지는 형상으로 형성되어 있다. 이하, 본 실시 형태에 있어서의 가열 코일(10)의 구체적인 구성에 대하여, 도5 및 도6을 참조하여 설명한다. 한편, 고주파 전류를 공급하기 위하여, 전원이나 증폭 트랜스 등도 장비되어 있지만, 여기에 관한 구성에 대한 설명은 생략한다.
도5는, 가열 코일(10)의 구성을 나타내는 사시도이다. 이 도에 도시된 바와 같이, 가열 코일(10)은, 일단측에 위치하여 고주파 전류가 공급되는 2개의 입력단(13, 14)과, 3개의 직선 형상의 코일부(11, 12a, 12b)를 가지고 구성된다. 이들 3개의 직선 형상의 코일부(11, 12a, 12b)는, 모두 접속되어 1개의 코일로 형성되어 있고, 입력단(13, 14)으로부터 공급되는 고주파 전류가 흐르도록 구성되어 있다. 한편, 가열 코일(10)은, 구리로 형성되고 내부가 공동(空洞)된 관상(管狀)의 부재로 구성되고, 내부에는 냉각용의 물이 흐르도록 구성되어 있다 (도6(A)를 참조).
그리고, 3개의 코일부(11, 12a, 12b) 중에서, 중앙에 위치하는 주 가열 코일부(11)(제1코일부)는, 일단측이 부호 13에 나타내는 입력단에 접속되고, 타단측은 다른 2개의 코일부(12a, 12b)에 접속되어 있다. 그리고, 주 가열 코일부(11)는, 도6 (A)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)의 표면에 근접하도록 배치된다. 한편, 왜곡 제거용 가열 장치(1)의 저면에는 소정의 두께를 가지는 내열 시트가 장비되어 있기 때문에, 주 가열 코일부(11)는, 내열 시트의 두께만큼 강판(P1)의 표면으로부터 떨어져 근접하는 위치에 배치된다. 단지, 주 가열 코일부(11)는, 강판(1)에 접촉하는 위치에 배치되어도 좋다.
또한, 다른 2개의 코일부(12a, 12b)인 보조 가열 코일부(12a, 12b) (제2코일부)는, 주 가열 코일부(11)와 평행되고, 또한, 주 가열 코일부(11)로부터 소정의 거리만큼 떨어진 주위에 배치된다. 구체적으로, 2개의 보조 가열 코일부(12a, 12b)는, 주 가열 코일부(11)를 양측으로부터 끼우게 끔 배치된다. 그리고, 2개의 보조 가열 코일부(12a, 12b)는, 각각의 일단측이 다른쪽의 입력단(14)에 접속되어 있고, 각각의 타단측이 보조 가열 코일부(12a, 12b)끼리 및 주 가열 코일부(11)와 접속되어 있다. 즉, 가열 코일(10)의 타단측은, 3개의 코일부(11, 12a, 12b)가 접속하여 구성되어 있다.
더욱이, 2개의 보조 가열 코일부(12a, 12b)는, 도6 (A)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)의 표면에 대하여 상기 주 가열 코일부(11)보다도 떨어져서 배치된다. 즉, 강판(P1)의 표면에서부터 상기 표면에 대향되는 보조 가열 코일부(12a, 12b)의 대향면까지의 거리가, 강판(P1)의 표면에서부터 상기 표면에 대향되는 주 가열 코일부(11)의 대향면까지의 거리보다 멀어지게 끔, 보조 가열 코일부(12a, 12b)가 배치된다.
구체적으로, 본 실시 형태에 있어서의 보조 가열 코일부(12a, 12b)는, 강판(P1)의 표면에 대하여, 주 가열 코일부(11)의 상단보다도 윗쪽에 위치하도록 배치되어 있다. 다시 말하면, 강판(P1)의 표면에서부터 상기 표면에 대향되는 보조 가열 코일부(12a, 12b)의 대향면까지의 거리가, 강판(P1)의 표면에서부터 상기 표면에 대하여 가장 떨어진 주 가열 코일부(11)의 상단(강판(P1)의 표면에 대한 대향면과 반대되는 측의 면)까지의 거리보다 멀어지도록, 보조 가열 코일부(12a, 12b)가 배치된다.
그러나, 보조 가열 코일부(12a, 12b)는, 도6 (A)에 나타내는 강판(P1)의 표면에 대하여 주 가열 코일부(11)의 상단보다도 윗쪽에 위치하는 것에 한정되지 않고, 적어도 주 가열 코일부(11)보다도 강판(P1)의 표면에서부터 떨어져 위치하고 있으면 된다. 예를 들면, 강판(P1)의 표면에서부터 보조 가열 코일부(12a, 12b)까지의 거리D1(도6(A)를 참조)는, 적어도, 강판(P1)의 표면에서부터, 주 가열 코일부(11)의 강판(P1)의 표면에 대향되는 부위와 상기 강판(P1)의 표면에 대하여 가장 떨어진 부위(상단)와의 중간점까지의 거리D2(도6(A)를 참조)보다 멀게 설정되면 된다. 이렇게 함으로써, 후술하는 강판(P1)의 주 가열 코일부(11)의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 더 효율적으로 가열할 수 있다.
한편, 도6 (A)의 부호 15에 도시된 바와 같이, 3개의 코일부(11, 12a, 12b)는, 코어 부재(15)에 주위를 둘러싸는 상태로, 왜곡 제거용 가열 장치(1)에 탑재되어 있다. 상기 코어 부재(15)는, 코일부(11, 12a, 12b)에 고주파 전류를 공급하는 것에 의해 생기는 자속(磁束)을 가열 부분에 집중시키기 위한 것이다.
그리고, 이상과 같이 구성되는 가열 코일(10)에 고주파 전류가 공급되면, 도5의 화살표가 가리키는 바와 같이 입력단(13, 14)에 전류가 흐르는 상태에서는, 3개의 코일부(11, 12a, 12b)에 대하여 각각 도5의 화살표 방향으로 전류가 흐른다. 이 때, 인접하여 배치되는 주 가열 코일부(11)와 보조 가열 코일부(12a), 혹은, 주 가열 코일부(11)와 보조 가열 코일부(12b),에 주목하면, 각각 반대 방향으로 전류가 흐르는 것으로 된다.
상기와 같이 가열 코일(10)에 고주파 전류를 공급하는 것으로, 상기 전류에 의해 생기는 자계에 의해, 도6(B)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)을 표면측으로부터 유도 가열에 의해 가열할 수 있다. 이 때, 부호A1에 나타내는 바와 같이, 주 가열 코일부(11)는 강판(P1)의 표면에 접촉 혹은 근접하여 배치되기 때문에, 상기 강판(P1)에 대한 대향 부위를 국소적으로 동일한 강도로 가열할 수 있다. 이것에 더해, 보조 가열 코일부(12a, 12b)는, 주 가열 코일부(11)보다 강판(P1)의 표면에서부터 떨어져 배치되기 때문에, 상기 주 가열 코일부(11)에서 국소적으로 가열되는 강판(P1)의 대향 부위의 주위를, 부호A2에 나타내는 바와 같이, 가열 강도는 약하지만 광범위하게 유도 가열할 수 있다. 때문에, 강판(P1)을, 주 가열 코일부(11)의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 외측으로부터 중심을 향하여 서서히 가열 강도가 강해지게 가열할 수 있다.
그 결과, 강판(P1)의 주 가열 코일부(11)의 대향 부위의 주위에 있어서, 과도한 가열을 억제하면서, 상기 대향 부위 근방을 효율적으로 가열할 수 있다. 그러면, 주 가열 코일부(11)의 대향 부위 근방의 이면측도 효율적으로 가열될 수 있고, 상기 이면측에서 행하여진 용접(부호 W1, W2)에 의한 왜곡의 제거를 효율적으로 할 수 있다.
한편, 주 가열 코일(11)과 보조 가열 코일(12a, 12b)에 흐르는 전류가 역방향으로 되기 때문에, 상기 주 가열 코일(11)과 보조 가열 코일(12a, 12b)의 주변에 생기는 자계가 서로 소거되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 강판(P1)을 더 효율적으로 유도 가열할 수 있다.
<실시 형태2>
다음에, 본 발명의 제2실시 형태를, 도7 내지 도8를 참조하여 설명한다. 도7 내지 도8은, 본 실시 형태에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치를 구성하는 가열 코일의 구성 및 가열시의 모양을 나타내는 도이다.
본 실시 형태에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치(1)는, 상술한 실시 형태1의 구성과 거의 동일하지만, 강판(1)을 가열하기 위하여 장치(1) 자체의 하면측에 설치되는 가열 코일(20)의 구성이 다르다. 특히, 본 실시 형태에 있어서의 가열 코일(20)은, 주행 방향에 따라 연장, 서로 평행되게 배치되는 4개의 직선 형상의 코일부(21a, 21b, 22a, 22b)를 가지는 형상으로 구성되어 있다. 이하, 본 실시 형태에 있어서의 가열 코일(20)의 구체적인 구성에 대하여, 도7및 도8를 참조하여 설명한다.
도7은, 가열 코일(20)의 구성을 나타내는 사시도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 가열 코일(20)은, 일단측에 위치하고 고주파 전류가 입력되는 2개의 입력단(23, 24)과, 4개의 직선 형상의 코일부(21a, 21b, 22a, 22b)를 가지고 구성되어 있다. 이것들 4개의 직선 형상의 코일부(21a, 21b, 22a, 22b)는, 모두 접속되어 1개의 코일로 형성되고, 입력단(23, 24)으로부터 공급되는 고주파 전류가 공급되게 구성되어 있다. 한편, 가열 코일(20)은, 구리로 형성되고, 내부가 공동의 관 형상 부재로 구성되어 있어, 내부에는 냉각용의 물이 흐르도록 구성되어 있다 (도8(A)를 참조).
그리고, 4개의 코일부(21a, 21b, 22a, 22b)는, 내측에 위치하는 2개의 주 가열 코일부(21a, 21b) (제1코일부)와, 그것들의 양쪽 외측에 각각 위치하는 2개의 보조 가열 코일부(22a, 22b)(제2코일부)로 구성되어 있다. 그리고, 2개의 주 가열 코일부(21a, 21b)는, 도8 (A)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)의 표면에 근접 (혹은 접촉)하여 배치된다. 또한, 다른 2개의 보조 가열 코일부(22a, 22b)는, 주 가열 코일부(21a, 21b)와 평행되게, 또한, 주 가열 코일부(21a, 21b)로부터 소정의 거리만큼 떨어지는 주위에 배치된다. 구체적으로, 2개의 보조 가열 코일부(22a, 22b)는, 2개의 주 가열 코일부(21a, 22a)를 양측방으로부터 끼우게 끔 배치된다.
더욱이, 2개의 보조 가열 코일부(22a, 22b)는, 도8 (A)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)의 표면에 대하여 상기 주 가열 코일부(21a, 21b)보다 떨어져 배치된다. 즉, 강판(P1)의 표면에서부터 상기 표면에 대향되는 보조 가열 코일부(22a, 22b)의 대향면까지의 거리가, 강판(P1)의 표면에서부터 상기 표면에 대향되는 주 가열 코일부(21a, 21b)의 대향면까지의 거리보다 길어지게 끔, 보조 가열 코일부(22a, 22b)가 배치된다.
한편, 도8(B)의 부호 25에 도시된 바와 같이, 4개의 코일부(21a, 21b, 22a, 22b)는, 코어 부재에 주위를 둘러싼 상태로, 왜곡 제거용 가열 장치(1)에 탑재되어 있다.
그리고, 이상과 같이 구성되는 가열 코일(20)에 고주파 전류가 공급되면, 도7의 화살표가 가리키는 바와 같이 입력단(23, 24)에 전류가 흐르는 상태에서는, 4개의 코일부(21a, 21b, 22a, 22b)에 대하여 각각 도7의 화살표의 방향으로 전류가 흐른다. 이 때, 이웃이 되어 배치되는 주 가열 코일부(21a)와 보조 가열 코일부(22a), 혹은, 주 가열 코일부(21b)와 보조 가열 코일부(22b)에 주목하면, 각각 반대 방향으로 전류가 흐르는 것으로 된다.
상기와 같이 가열 코일(20)에 고주파 전류를 공급함으로 하여, 상기 전류에 의해 생기는 자계에 의해, 도8(B)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)을 표면측으로부터 유도 가열에 의해 가열할 수 있다. 이 때, 부호A1이 가리키는 바와 같이, 주 가열 코일부(21a, 21b)는 강판(P1)의 표면에 접촉 혹은 근접하여 배치되기 때문에, 상기 강판(P1)에 대한 대향 부위를 국소적으로 가열할 수 있다. 이것에 더하여, 보조 가열 코일부(22a, 22b)는, 주 가열 코일부(21a, 21b)보다 강판(P1)의 표면에서 떨어져 배치되기 때문에, 상기 주 가열 코일부(21a, 21b)에서 국소적으로 가열되는 강판(P1)의 대향 부위의 주위를, 부호A2가 가리키는 바와 같이, 가열 강도는 약하지만 광범위하게 유도 가열할 수 있다. 때문에, 강판(P1)을, 주 가열 코일부(21a, 21b)의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 외측에서부터 중심을 향하여 서서히 가열 강도가 강해지도록 가열할 수 있다.
그 결과, 강판(P1)의 주 가열 코일부(21a, 21b)의 대향 부위의 주위에 있어서, 과도한 가열을 억제하고, 또한 상기 대향 부위 근방을 효율적으로 가열할 수 있다. 그러면, 주 가열 코일부(11)의 대향 부위 근방의 이면측도 효율적으로 가열될 수 있고, 상기 이면측에서 행하여진 용접(부호 W1, W2)에 의한 왜곡의 제거를 효율적으로 할 수 있다.
<실시 형태3>
다음에, 본 발명의 제3실시 형태를, 도9를 참조하여 설명한다. 도9는, 본 실시 형태에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치를 구성하는 가열 코일의 구성을 나타내는 도이고, 도9 (A)는 평면도를 나타내고, 도9(B)는 중앙 근방에 있어서의 단면도이다.
본 실시 형태에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치(1)는, 상술한 실시 형태1의 구성과 거의 동일하지만, 강판(1)을 가열하기 위하여 장치(1) 자체의 하면측에 설치되는 가열 코일(30)의 구성이 다르다. 특히, 본 실시 형태에 있어서의 가열 코일(30)은, 구리로 형성된 관상의 부재로 구성되는 점에서는 동일하지만, 도9 (A)에 도시된 바와 같이, 1개의 코일 부재가 스파이럴 형상으로 권회하여 형성된다.
더욱이, 스파이럴 형상의 가열 코일(30)의 중심 근방(내부측)에 위치하는 주 가열 코일부(31)는, 도9(B)에 도시된 바와 같이, 가열 대상으로 되는 강판(P1)의 표면에 근접 (혹은 접촉)하도록 배치된다. 또한, 가열 코일(30)의 외주 근방(외주측) 즉 상기 주 가열 코일부(31)의 주위에 위치되는 보조 가열 코일부(32)는, 도9(B)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)의 표면에 대하여 상기 주 가열 코일부(31)보다 떨어져 배치된다.
본 실시 형태에 있어서의 가열 코일(30)은, 이상과 같이 구성됨으로 하여, 상술한 다른 실시 형태와 동일하게, 강판(P1)을, 주 가열 코일부(31)의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 외측으로부터 중심을 향하여 서서히 가열 강도가 강해지도록 가열할 수 있다. 그 결과, 강판(P1)의 주 가열 코일부(31)의 대향 부위의 주위에 있어서, 과도한 가열을 억제하면서, 상기 대향 부위 근방을 효율적으로 가열할 수 있다.
<실시 형태4>
다음에, 본 발명의 제4실시 형태를, 도10 내지 도12를 참조하여 설명한다. 도10 내지 도12는, 본 실시 형태에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치를 구성하는 가열 코일의 구성 및 가열시의 모양을 나타내는 도이다.
본 실시 형태에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치(1)는, 상술한 실시 형태1의 구성에 더하여, 2개의 냉각부(26a, 26b)를 더 구비하고 있다. 도10에 도시된 바와 같이, 냉각부(26a, 26b)는, 직선 형상으로 형성되고, 상술한 바와 같이 주행 방향에 따라 연장되는 4개의 직선 형상의 코일부(21a, 21b, 22a, 22b)와 평행되게 배치된다.
구체적으로, 2개의 냉각부(26a, 26b)는, 2개의 보조 가열 코일부(22a, 22b)로부터 각각 소정의 거리만큼 떨어진 주위에, 주 가열 코일부(21a, 21b)가 배치되는 측과 반대되는 측에 배치된다. 그리고, 2개의 냉각부(26a, 26b)는, 2개의 보조 가열 코일부(22a, 22b)를 양측방으로부터 끼우게 배치된다.
더욱이, 2개의 냉각부(26a, 26b)는, 도11 (A)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)의 표면에 대하여 상기 주 가열 코일부(21a, 21b)보다 떨어져 있고, 또한, 강판(P1)의 표면에 대한 보조 가열 코일부(22a, 22b)와 거의 동일한 거리만큼 떨어져 배치된다. 그러나, 강판(P1)의 표면에 대한 냉각부(26a, 26b)의 거리는, 임의의 거리여도 좋다.
또한, 냉각부(26a, 26b)는, 예를 들면 구리로 형성되고, 도11 (A)에 도시된 바와 같이, 내부가 공동인 관상의 부재로 구성되어 있다. 그리고, 냉각부(26a, 26b)의 내부에는, 강판(P1)을 냉각하기 위한 물이 흐르도록 구성되어 있다. 상기 물은, 각 냉각부(26a, 26b)에 연결된 지지관(27a, 27b)을 통하여 공급된다.
더욱이, 도11(A)에 도시된 바와 같이, 각 냉각부(26a, 26b)에는, 강판(P1)의 표면과 대향면이 되는 부위에, 내부로부터 외부로 통하는 관통공(26aa, 26ba)이 형성되어 있다. 상기 관통공(26aa, 26ba)에서, 후술되는 도12(A)의 부호 28a, 28b에 도시된 바와 같이, 냉각부(26a, 26b)의 내부를 흐르는 물이 강판(P1)의 표면을 향하여 배출된다. 한편, 냉각부(26a, 26b)로부터 배출되는 물질(냉각 물질)은 물에 한정되지 않고, 압축 공기나 수증기 등의 냉각 가능한 물질이라면 좋다. 여기에 따라, 지지관(27a, 27b)으로부터 냉각부(26a, 26b)에 냉각 물질이 공급된다. 또한, 냉각관(26a, 26b)을 상술한 각 코일부(21a, 21b, 22a, 22b)와 연결하고, 상기 코일 부내를 흐르는 물을 냉각부(26a, 26b)에 공급하여도 좋다.
상술한 구성에 있어서, 가열 코일(20)에 고주파 전류를 공급할 때의 동작을, 도11 내지 도12를 참조하여 설명한다. 우선, 가열 코일(20)에 고주파 전류를 공급하는 것으로, 상기 전류에 의해 생기는 자계에 의해, 도11(A)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)을 표면측으로부터 유도 가열에 의해 가열할 수 있다. 이 때, 부호A1에 도시된 바와 같이, 주 가열 코일부(21a, 21b)는 강판(P1)의 표면에 접촉 혹은 근접하여 배치되기 때문에, 상기 강판(P1)에 대한 대향 부위를 국소적으로 가열할 수 있다. 이것에 더하여, 보조 가열 코일부(22a, 22b)는, 주 가열 코일부(21a, 21b)보다 강판(P1)의 표면에서 떨어져 배치되기 때문에, 상기 주 가열 코일부(21a, 21b)에서 국소적으로 가열되는 강판(P1)의 대향 부위의 주위를, 부호A2에 도시된 바와 같이, 가열 강도는 약하지만 광범위하게 유도 가열할 수 있다.
여기에서, 상술한 가열 코일(20)에 의한 강판(P1)의 가열 부위(A3)는, 도11(B)의 사선으로 가리키는 바와 같이 광범위하지만, 이 범위에서 열팽창이 생긴다. 그러면, 주 가열 코일부(21a, 21b)의 대향 부위 근방의 이면측 뿐만 아니라, 그 주위, 예를 들면, 보조 가열 코일부(22a, 22b)나 냉각부(26a, 26b)의 대향 부위도 가열에 의한 열팽창이 생기고, 강판(P1)이 후에 냉각되면 불필요한 변형이 생길 수 있다.
그리하여, 본 실시 형태에서는, 가열 코일(20)에 의한 가열시에, 도12(A)에 도시된 바와 같이, 냉각부(26a, 26b)에서부터 물(냉각 물질)(28a, 28b)을 강판(P1)에 대하여 배출한다. 그러면, 냉각부(26a, 26b)의 관통공(26aa, 26ba)에 대향되는 강판(P1)부분은, 배출된 물에 의해 냉각된다. 때문에, 도12(B)의 사선으로 나타내는 바와 같이, 가열 코일(20)에 의한 강판(P1)의 가열 부위(A4)는, 주 가열 코일부(21a, 21b)의 대향 부위 근방의 이면측과 그 주위의 약간의 범위만으로 되고, 점선으로 나타내는 냉각되지 않은 경우에 있어서의 가열 부위(A3)보다도 좁은 범위로 된다.
이렇게 함으로 하여, 상술한 바와 같이, 강판(P1)을, 주 가열 코일부(21a, 21b)의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 외측으로부터 중심을 향하여 서서히 가열 강도가 강해지도록 가열할 수 있는 동시에, 외측의 과도한 가열을 더 억제할 수 있다. 그 결과, 강판(P1)의 이면측에서 행하여진 용접(부호 W1, W2)에 의한 왜곡의 제거를 효율적으로 할 수 있는 동시에, 강판(P1)에 대한 과도한 가열을 억제하여 불필요한 변형을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 냉각부(26a, 26b)의 기능을, 상기 보조 가열 코일부(22a, 22b)에 탑재하여 구성해도 좋다. 즉, 도13(A)에 도시된 바와 같이, 보조 가열 코일부(22a, 22b)의 강판(P1)과의 대향면에 관통공(22aa, 22ba)을 형성하고, 보조 가열 코일(22a, 22b)의 내부에 흐르는 물을, 도13(B)의 부호 28a, 28b에 나타내는 강판(P1)에 대하여 냉각 물질로서 배출하여도 좋다. 이와 같이, 냉각부로서의 기능도 갖고 있는 보조 가열 코일부(22a, 22b)를, 적어도 주 가열 코일부(21a, 21b)를 끼우게 끔 배치함으로 하여, 상술한 바와 같이 주 가열 코일부(21a, 21b)의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게, 외측으로부터 중심을 향하여 서서히 가열 강도가 강해지도록 보조 가열 코일부(22a, 22b)로 가열할 수 있느 동시에, 냉각 기능으로 외측이 과도하게 가열되는 것을 더 억제할 수 있다.
<실시 형태5>
다음에, 본 발명의 제5실시 형태를, 도14를 참조하여 설명한다. 도14는, 본 실시 형태에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치를 구성하는 가열 코일의 구성을 나타내는 도이고, 도14(A)는 평면도를 나타내고, 도14(B)는 중앙 근방에 있어서의 단면도이다.
본 실시 형태에 있어서의 왜곡 제거용 가열 장치(1)는, 상술한 실시 형태3의 구성에 더하여, 최외주(最外周)에, 실시 형태4에서 설명한 바와 같은 기능을 가지는 냉각부(33)를 더 구비하고 있다. 구체적으로는, 우선, 본 실시 형태에 있어서의 가열 코일(30)은, 도14(A)에 도시된 바와 같이, 1개의 코일 부재가 스파이럴 형상으로 권회하여 형성되고 있다. 그리고, 스파이럴 형상의 가열 코일(30)의 중심 근방(내부측)에 위치하는 주 가열 코일부(31)은, 도14(B)에 도시된 바와 같이, 가열 대상으로 되는 강판(P1)의 표면에 근접 (혹은 접촉)하도록 배치된다. 또한, 가열 코일(30)의 외주 근방(외주측) 즉 상기 주 가열 코일부(31)의 주위에 위치하는 보조 가열 코일부(32)는, 도14(B)에 도시된 바와 같이, 강판(P1)의 표면에 대하여 상기 주 가열 코일부(31)보다 떨어져서 배치된다.
그리고, 더욱 본 실시 형태에서는, 보조 가열 코일부(32)로부터 소정의 거리만큼 떨어져 더 외측에 위치하고, 보조 가열 코일부(32)를 둘러싸고, 강판(P1)과의 대향면에 관통공(도시되지 않음)을 가지는 환상(環狀)의 냉각부(33)를 구비한다. 이 냉각부(33)의 내부에는 물이 흐르고 있고, 관통공으로부터 물이 강판(P1)을 향하여 배출된다.
따라서, 상술한 바와 같이, 주 가열 코일부(31) 및 보조 가열 코일부(32)에서, 강판(P1)을, 주 가열 코일부(31)의 대향 부위를 중심으로 하여 광범위하게 외측으로부터 중심을 향하여 서서히 가열 강도가 강해지도록 가열할 수 있다. 이와 동시에, 최외주측은, 냉각부(33)로부터 배출된 물 등의 냉각 물질에 의해 냉각되기 때문에, 외측이 과도하게 가열되는 것을 억제할 수 있고, 열팽창에 의한 강판(P1)의 불필요한 변형을 방지할 수 있다.
한편, 냉각부(33)는, 주 가열 코일부(31) 및 보조 가열 코일부(32)와 연결되어 1개의 코일 부재가 스파이럴 형상으로 권회하여 형성되어도 좋다. 이 경우에는, 냉각부(33)로부터 배출되는 물은, 주 가열 코일부(31) 및 보조 가열 코일부(32)를 흐르는 것과 동일하다. 또한, 보조 가열 코일부(32)에 관통공을 형성하고, 상기 보조 가열 코일부(32)에 냉각부(33)의 기능을 설치하여도 좋다.
한편, 상술한 각 실시 형태에 있어서, 가열 코일은 직선 형상의 부위를 가지는 구성으로 설명하였지만, 가열 코일을 구성하는 주 가열 코일부나 보조 가열 코일부는, 직선 형상이 아니여도 좋고, 곡선 형상이여도 좋다. 예를 들면, 실시 형태3에서 설명한 가열 코일부(30)는, 거의 4각형의 스파이럴 형상인 것에 한정되지 않고, 원형의 스파이럴 형상이여도 좋다. 또한, 가열 코일의 형상은 임의의 형상이여도 좋다. 그리고, 이것에 따라, 냉각부도 직선 형상이 아니여도 좋고, 곡선 형상이여도 좋다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 선박용의 강판으로 불리우는 용접에 의해 생긴 왜곡을 제거하기 위하여 이용되는 가열 장치로서의 구성을 설명하였지만, 상기 가열 장치는 반드시 왜곡을 제거하기 위하여만 사용되는 것에 한정되지 않는다. 상술 바와 같은 가열 코일을 구비한 가열 장치는, 완곡 가공을 위하여 금속 부재를 가열하는 등, 임의의 목적을 위하여 가열 대상으로 되는 부재를 가열하기 위하여 이용되어도 좋다.
상술한 바와 같이, 상기 실시 형태 등을 참조하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은, 상술한 실시 형태에 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 구성은 상세하게, 본 발명의 범위내에서 당업자가 이해될 수 있는 여러가지 변경을 할 수 있다.
한편, 본 발명은, 2012년9월25일에 국제특허 출원번호PCT/JP2012/006068에 근거하는 우선권주장을 하는 것이고, 상기 국제특허출원에 기재된 내용은, 모두 본 명세서에 포함되는 것으로 한다.
1 : 왜곡 제거용 가열 장치
2 : 본체
3 : 차륜
4 : 수압부
10, 20, 30 : 가열 코일
11, 21a, 21b, 31 : 주 가열 코일부
12a, 12b, 22a, 22b, 32 : 보조 가열 코일부
13, 14, 23, 24 : 입력단
15, 25 : 코어 부재
26a, 26b, 33 : 냉각부
26aa, 26ba : 관통공
27a, 27b : 지지관
28a, 28b : 냉각 물질
P1 : 강판
W1, W2 : 용접 재료

Claims (8)

  1. 가열 대상으로 되는 이면측의 일부가 용접된 평판 형상의 강판을 표면측으로부터 가열하여, 용접에 의한 상기 강판의 왜곡을 제거하는 왜곡 제거용 가열 장치에 있어서,
    상기 강판의 표면에 대향하여 배치되고, 공급된 고주파 전류가 흐름으로 하여 상기 강판을 유도 가열하는 제1코일부와 제2코일부를 구비하고,
    상기 제1코일부는, 상기 강판의 표면에 접촉 혹은 근접하여 배치되고,
    상기 제2코일부는, 상기 강판의 표면에 대하여, 상기 강판의 표면에 대한 상기 제1코일부의 거리보다도 더 떨어져 배치되는 동시에, 상기 제1코일부에서 떨어진 상기 제1코일부의 주위에 배치되고, 더욱이, 상기 제1코일부를 끼우게 끔 상기 제1코일부의 양측방에 위치하여 배치되는,
    왜곡 제거용 가열 장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강판의 표면에 대향하여 배치되고, 상기 강판을 냉각하는 냉각부를 구비하고,
    상기 냉각부는, 상기 제1코일부의 주위에, 적어도 상기 제1코일부를 끼우게 끔 상기 제1코일부의 양측방에 위치하여 배치되는,
    왜곡 제거용 가열 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉각부는, 상기 제2코일부로부터 떨어져 배치되고, 상기 제1코일부측과 반대측의 측방에 위치하고, 상기 제1코일부를 끼우게 끔 배치되는 상기 제2코일부를 더 끼우게 끔 배치되는,
    왜곡 제거용 가열 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 냉각부는, 상기 강판의 표면에 대하여, 적어도 상기 강판의 표면에 대한 상기 제1코일부의 거리보다 떨어져 배치되고, 상기 강판의 표면과 대향되는 부위로부터 상기 강판의 표면을 향하여 냉각 물질을 배출하는 것으로써 상기 강판을 냉각하도록 구성되어 있는,
    왜곡 제거용 가열 장치.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1코일부와 상기 제2코일부와 상기 냉각부는, 각각 상기 강판의 표면에 따라 연장되는 직선 형상으로 형성되는 동시에, 서로 거의 평행하여 배치되는,
    왜곡 제거용 가열 장치.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1코일부와 상기 제2코일부는, 서로 접속된 1개의 코일로 형성되는 동시에, 상기 코일은 스파이럴 형상으로 권회하여 형성되고,
    상기 제1코일부가, 스파이럴 형상의 상기 코일의 내부측에 위치하고, 상기 제2코일부가, 스파이럴 형상의 상기 코일의 외주측에 위치하고,
    상기 냉각부가, 상기 제2코일부로부터 떨어져 배치되어 상기 제2코일부의 더 외측에 위치하고, 상기 제2코일부를 둘러싸서 배치되는,
    왜곡 제거용 가열 장치.
  7. 가열 대상으로 되는 평판 형상의 판재의 표면에 대향하여 배치되어, 공급되는 고주파 전류가 흐름으로 하여 상기 판재를 유도 가열하는 제1코일부와 제2코일부를 구비하고,
    상기 제1코일부는, 상기 판재의 표면에 접촉 혹은 근접하여 배치되고,
    상기 제2코일부는, 상기 판재의 표면에 대하여, 상기 판재의 표면에 대한 상기 제1코일부의 거리보다 떨어져서 배치되는 동시에, 상기 제1코일부로부터 떨어진 상기 제1코일부의 주위에 배치되고, 더욱이, 상기 제1코일부를 끼우게 끔 상기 제1코일부의 양측방에 위치하여 배치되는,
    가열 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 판재의 표면에 대향하여 배치되고, 상기 판재를 냉각하는 냉각부를 구비하고,
    상기 냉각부는, 상기 제1코일부의 주위에, 적어도 상기 제1코일부를 끼우게 끔 상기 제1코일부의 양측방에 위치하여 배치되는,
    가열 장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5909014B1 (ja) * 2015-06-08 2016-04-26 オリジン電気株式会社 接合部材の製造方法及び接合部材製造装置
KR101653371B1 (ko) * 2015-06-22 2016-09-01 주식회사 신영 핫 스탬핑 기반으로 강판을 가열하기 위한 장치, 이를 위한 방법 및 이 방법이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체
JP6915843B2 (ja) * 2017-03-08 2021-08-04 株式会社ワンダーフューチャーコーポレーション 半田接合装置
CN110170775B (zh) * 2019-06-13 2021-03-02 国网山东省电力公司青州市供电公司 一种焊接用磁吸式辅助加热装置及焊接方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004027276A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 歪除去装置の加熱装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5933095A (ja) * 1982-08-19 1984-02-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶接歪取り方法
JPS61109104U (ko) * 1984-12-20 1986-07-10
JPH0826413B2 (ja) * 1986-10-15 1996-03-13 株式会社日立製作所 高周波誘導加熱方法とその装置
JPH0619193Y2 (ja) * 1987-03-30 1994-05-18 高周波熱錬株式会社 段付き軸加熱用コイル
JPH0821465B2 (ja) * 1987-05-11 1996-03-04 株式会社明電舎 誘導加熱装置
JPH01255183A (ja) * 1988-04-05 1989-10-12 Meidensha Corp 帯状板の誘導加熱装置
JPH04232791A (ja) * 1990-12-28 1992-08-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 誘導加熱装置
JPH10328744A (ja) * 1997-06-05 1998-12-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高周波加熱装置
US6124581A (en) * 1997-07-16 2000-09-26 Illinois Tool Works Inc. Method and apparatus for producing power for an induction heating source
JPH11170081A (ja) * 1997-12-11 1999-06-29 Netsusan Heat Kk 歪み取り加熱装置
JPH11320120A (ja) * 1998-05-08 1999-11-24 Nittetsu Boshoku Kk 鋼管の現地接合法
JP3761328B2 (ja) * 1998-06-25 2006-03-29 高周波熱錬株式会社 誘導加熱コイル
JP3910396B2 (ja) * 2001-10-09 2007-04-25 高周波熱錬株式会社 鋼板の高周波焼入装置
CN2633491Y (zh) * 2003-07-23 2004-08-18 首钢东华机械厂 一种轧辊补焊电磁感应加热装置
JP2008055505A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Tomokatsu Aizawa 電磁シーム溶接用平板状コイル
JP5121059B2 (ja) * 2008-05-21 2013-01-16 株式会社アイ・エイチ・アイ マリンユナイテッド 歪み取り装置及び方法
CN101988147A (zh) * 2009-08-04 2011-03-23 上海海隆石油管材研究所 高性能抗硫钻杆管体与接头焊区的处理方法
JP2011240402A (ja) * 2010-05-17 2011-12-01 Tomokatsu Aizawa アルミニウム系板材と突き合わせ金属板材の電磁溶接方法
JP5578325B2 (ja) * 2010-11-19 2014-08-27 積水化学工業株式会社 電磁誘導加熱コイル、電磁誘導加熱装置及び金属体の加熱方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004027276A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 歪除去装置の加熱装置

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