JPH0355790A - 高周波加熱方法及びその装置 - 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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、主に金属の表面部分の焼入れ、焼なまし等の
熱処理を行う高周波加熱方法及びその装置に関し、特に
金属部材の内表面に施される熱処理に用いて好適なもの
である。

く従来の技術〉 従来、例えば鋼管を用いた配管やこれに組み入れられる
各種バルブ等から構成される構造物の焼入れや焼なまし
等の熱処理は、通常該構造物の必要箇所の外表面を加熱
することにより行われる。

このような熱処理を行うためには、例えば、構造物外表
面の要加熱部分に、アセチレンやプロパン等の可燃ガス
の燃焼炎を直接吹きつけたり、或いは電気ヒータを近接
させて配しその輻射熱によって加熱するなどの方策がと
られている。或いはまた、構造物外表面に沿って導線を
巻きつけてコイルを形成し、該コイルに高周波電力を通
電させることにより、コイルに沿う外表面部分に誘導電
流を生じさせてそのジュール熱により加熱する等の方法
がある。

く発明が解決しようとする課題〉 鋼管等からなる構造物等においては、しばしば該構造物
の内表面部分を主に熱処理したい場合が起こり得る。こ
のような場合、従来の熱処理法、例えば可燃ガスの燃焼
炎による加熱法を用いると、鍔管内等のかなり閉塞性の
高い領域内で燃焼を維持させることになるので、酸欠や
爆発等の危険がありその採用は極めて困難である。また
電気ヒータによるものでは、本来的に加熱効率が悪いと
いう難点があると共に、必要範囲内の必要厚さ部分を略
集中的に加熱するということが難しく、従って歪の増大
や材質の劣化等を招き易いという課題があった。また、
誘導電流による加熱では、従来該誘導電流を被加熱部分
に発生させるコイルは、被加熱部分を含む構造物全体を
取り巻いて設けられる無芯状のものであるため、これを
構造物の内表面に沿う状態で且つ被加熱部分に正確に近
接して配すことが極めて困難であるという課題があった
。

〈課題を解決するための手段〉 本発明に係る高周波加熱方法は、鉄心を取り巻いて形成
されたコイルを被加熱部分に密着または略密着状態で近
接させ且つ該コイルに高周波電力を通電させることによ
り前記被加熱部分に誘導電流を発生させ前記被加熱部分
を加熱することを特徴とするものであり、また本発明に
係る高周波加熱装置は、被加熱部分に沿う形状部分を有
する鉄心と、該鉄心に導線を巻いてなるコイルと、該コ
イルに高周波電力を供給する電源とを備えたことを特徴
とするものである。

〈作　　　用〉 鉄心を取り巻いて形成されたコイルを被加熱部分に密着
または略密着状態で近接させ且つ該コイルに高周波電力
を通電させることにより前記被加熱部分に誘導電流を発
生させ前記被加熱部分を加熱する。前記鉄心は被加熱部
分に沿う形状部分を有しているので、被加熱部分に極め
て効率良く且つ限定的に誘導電流を発生させて加熱でき
る。

ｔＩ！ｉ　　例〉 以下、本発明による高周波加熱方法及びその装置を鋼管
等管材の内表面部分の熱処理に適用した一実施例を図面
を参照して詳細に説明する。

乙の一実施例に係る高周波加熱装置を管材内に挿入した
状態の斜視図を第１図に、またこの高周波加熱装置のみ
の斜視図を第２図に、第２図中のコイル部分の側面断面
図及び正面図を夫々第３図及び第４図に表した。つまり
、これらの図に示したように、中空円筒状の鉄／ 心１１の両端部の夫々には、該鉄心１１と同心状且っ一
体的１こ円環形状のフランジ部１２が形成されていろ。

鉄心１１の外周部には、絶縁被覆した導線１３が螺旋状
に巻回されコイル部１４を形成すると共に、該コイル部
１４の導線１３の両末端は、高周波電力を発生する電源
１５に結線されていろ。また図中右側のフランジ部１２
に｛よ、第１図に示した如く前記コイル部を円形断面の
管材１６内の被加く実 熱箇所へと挿入するため、揮入棒ｌ７が嵌着されている
。

従って、挿入棒１７を把持し、コイル部１４を管材１６
内に挿入し加熱必要箇所へと導く。

しかる後に電源１５よりコイル部１４へと高周波電力を
供給すれば、コイル部１４の外周部及びフランジ部１２
の外周部に沿う管材１６の内表面部分には、電磁誘導作
用により誘導渦電流が流れ、これに伴いジュール熱が発
生して前記加熱必要箇所が加熱され、所定の焼入れや焼
なまし等の熱処理が行われる。

こうして本発明で（よ、コイル部１４を鉄心１１ζζ巻
回させろ状態で堅固に形成しているため、従来の無芯の
コイルに比して、管材１６等の内部への挿入作業に際し
、極めて有利であると共に、コイル部１４の内側に位置
する鉄心１１は、コイル部１４が発生させろ磁束を大幅
に増大させる作用を有するので、該加熱装置の加熱力を
大きく向上させる。

鉄心１１と共に該鉄心１１と同じ材質で造られるフラン
ジ部１２も、鉄心１１と同様に磁束を増大させる作用を
有しており、且つ該フランジ部１２は、管材１６の内周
面に密着または略密着状態で近接できる外径を有してい
る。このため加熱を必要とする内表面部分のみに、極め
て効率よく磁束を作用させ得るので、加熱効果が一層向
上する これら鉄心１１及びフランジ部１２を形或ずろ材料とし
ては、高周波電力を印加し磁化させるに伴い消費される
電力、いわゆる鉄損を最小限にとどめるため、比較的低
い周波数帯を印加する場合では硅素鋼板等を用い、また
比較的高い周波数帯を印加する場合ではフエライトコア
等を用いると好適である。

また熱処理条件に応じて、コイル部１４に印加する電力
の周波数を調整すれば、発生する熱量や加熱領域（主に
加熱表面からの深さ）を自在に変えることができる。

ところで本実施例では、加熱すべき部分を構造物即ち管
材１６の内表面部分としたが、もちろん他の種々の形状
を有する構造物の内表面部分であってよく、その場合に
は、鉄心１１またはフランジ部１２、或いはこれらの部
材の一部分の形状を、種々の構造物の形状に密着または
略密着状態となり得ろように形成すればよく、またさら
に構造物の外表面部分に沿うように形成して外表面部分
を加熱してももちろんよい。従ってフランジ部１２に必
ずしもなくてもよい。さらには、鉄心１１或いはフラン
ジ部１２を冷却するために、これら部材を貫通する冷却
管路を設け、該冷却管路内に冷却液等を流す構成として
もよい。

く発明の効果〉 本発明によれば、鉄心を取り巻いて形成されたコイルを
被加熱部分に密着または略密着状態で近接させ、且つ電
源から該コイルに高周波電力を通電させることにより、
被加熱部分に誘導電流を発生させ該被加熱部分を加熱す
ることとしたので、コイルを巻回された鉄心が該コイル
により発生する磁束を大幅に増大させると共に、該鉄心
及びコイルを被加熱部分に極めて近接して位置させるこ
とによってさらに効率よく磁気を作用させることができ
るため、被加熱部分の効率的且つ限定的な加熱が実現す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は、本発明の一実施例を表す概略斜視図
、第３図はコイル部の概略構成断面図、第４図は第３図
中のＡ矢視図である。 図面中、１１は鉄心、１２はフランジ部、１３は導線、
１４はコイル部、１５は電源、１６は管材、１７は挿入
棒である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄心を取り巻いて形成されたコイルを被加熱部分
   に密着または略密着状態で近接させ且つ該コイルに高周
   波電力を通電させることにより前記被加熱部分に誘導電
   流を発生させ前記被加熱部分を加熱することを特徴とす
   る高周波加熱方法。
2. （２）被加熱部分に沿う形状部分を有する鉄心と、該鉄
   心に導線を巻いてなるコイルと、該コイルに高周波電力
   を供給する電源とを備えたことを特徴とする高周波加熱
   装置。