JPH04136897U - 電流導入端子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リアクタンスが小さく低損失な電流導入端子
を得る。 【構成】 内部導体５及び外部導体４は同軸構造となっ
ており、両導体５，４間はギャップ６及び絶縁物９によ
り絶縁されている。内部導体５の内側空間は冷却水通路
５ａとなっており、冷却通路５ａ内を冷却水が通流す
る。外部導体４を構成する第１及び第２の外部導体４−
１，４−２間は冷却水通路４ａとなっており、冷却通路
４ａ内を冷却水が通流する。電流導入端子１１−１の電
源側には電源側接続端子３が接続され、加熱コイル側に
は加熱コイル側接続フランジ２が接続される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電流導入端子に関し、真空誘導加熱装置やガス雰囲気中の誘導加熱炉 に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の真空誘導加熱装置の構成例を、図９及び図１０に示す。るつぼ１９内に 装入される被加熱物１３は、加熱コイル１２を流れる高周波電流１４によって発 生する高周波交番磁界により誘導加熱される。加熱コイル１２，るつぼ１９、お よび被加熱物１３は、真空槽１７中に設置され、真空槽１７の内部は真空排気装 置１８により真空状態に保持される。真空槽１７内に設置された加熱コイル１２ に高周波電力を供給するために、真空シールを兼ねた電流導入端子１１が、絶縁 物９とともに設けられ、高周波電源１６に接続される。

【０００３】 電流導入端子１１及び加熱コイル１２は、これに流れる高周波電流１４により ジュール発熱するため、冷却を必要とし、通常、電流導入端子１１及び加熱コイ ル１２の両者とも、内部に冷却水通路が形成され冷却水の通水が可能な中空導体 が用いられ、冷却水給排水孔８，８′を介して同時に水冷される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記の従来の真空誘導加熱装置への電流導入端子には、次の問題があった。

【０００５】 （１） すなわち、平行往復導体による電流導入端子であり、かつ、各導体の電 流導入部において、真空シール処理の必要があることから、導体間ギャップを一 定距離確保する必要がある。 このため、電流導入端子のリアクタンスならびに抵抗が大きくなる。なお、リ アクタンスとは交流における無効抵抗分を表わし、「電流×リアクタンス」に相 当する電圧降下が生じる。平行配置の往復導体において、そのリアクタンスは周 波数に比例し、両導体間のギャップとともに大きくなる。

【０００６】 （２） 電流導入端子のリアクタンスが大きいため、ここでの電圧降下が大きく 、リアクタンスに比例した皮相電力がコイル加熱電力に加えて必要となる。

【０００７】 （３） 電流導入端子の抵抗が大きいため、ここでのジュール発熱に伴う損失が 大きく、効率が低下する。 上記の欠点は、誘導加熱コイルのリアクタンス，抵抗が小さいほど、あるいは 周波数が大きいほど顕著となる。

【０００８】 本考案は、上記従来技術に鑑み、損失の少ない電流導入端子を提供することを 目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するため、次の手段を講ずる。すなわち、従来の電 流導入端子における平行往復導体では、著しいリアクタンスおよび抵抗の低下は 望めないことから、 往復導体を同軸構造とし、 外部導体と内部導体との間のギャップを小さくすることにより、リアクタン ス及び抵抗を減ずる。（従来方式の数分の１〜数十分の１）。 また、外部導体，内部導体ともその内部に冷却水を通水可能な構造とするこ により、コイルへの冷却水通路をも兼ねる。 このようにして高周波，大電流においても低損失の電流導入端子を提供する。

【００１０】

【作用】

上記手段により、本考案による電流導入端子は、以下のように機能する。 （１） 往復導体を同軸構造とすることにより、真空シール部に関係なく両導体 間のギャップを小さくできることから、リアクタンスが小さくなる。 （２） 往復導体を同軸構造とした場合、これの抵抗は円周長に反比例し、従来 方式に較べ、同一の占有寸法では周長が大きいために抵抗が低減される。

【００１１】

【実施例】

以下に本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

【００１２】 本考案の実施例に係る電流導入端子１１−１を、図１〜図６を基に説明する。 図１は断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ断面図、図３は平面図、図４は正面図、 図５は図３のＶ−Ｖ矢視図、図６は図３のＶＩ−ＶＩ矢視図である。

【００１３】 これらの図に示すように内部導体５は円筒状をなし内部空間が冷却水通路５ａ となっている。外部導体４は円筒状の第１外部導体４−１と第２外部導体４−２ とで形成されており、内部導体５の外周部に円心状に配置されている。そして内 部導体５と第１外部導体４−１との間にはギャップ６を備えており、第１外部導 体４−１と第２外部導体４−２との空間が冷却水通路４ａとなっている。冷却水 通路４ａ，５ａには、冷却水給排水孔８，８′を介して冷却水７，７′が給排さ れる。一方、第２外部導体４−２には、真空槽接続フランジ１が固定されており 、この電流導入端子１１−１は接続フランジ１を介して真空槽１７に取り付けら れ、０リング１０によりシールをする。

【００１４】 電源側接続端子３は、導体４，５の電源側に備えられており、第２外部導体４ −２に電気的に接続された接続端子３ａと、第１外部導体４−１に電気的に接続 された接続端子３ｂと、絶縁物９と、０リング１０ａ，１０ｂを有している。接 続端子３ａ，３ｂは電源の出力端子に接続される。

【００１５】 加熱コイル側接続フランジ２は、導体４，５の加熱コイル側に備えられており 、２つの接続端子２ａ，２ｂを有している。接続端子２ａは外部導体４と加熱コ イルの一端とを電気的に接続するとともに、コイルの冷却水通路の一端側と外部 導体４の冷却水通路４ａとを連通する。接続端子２ｂは内部導体５と加熱コイル の他端とを電気的に接続するとともに、コイルの冷却水通路の他端側と内部導体 ５の冷却水通路５ａとを連通する。

【００１６】 図７，図８は実施例に係る電流導入端子１１−１を用いて、電源１６と加熱コ イル１２とを接続した状態を示す。なお１３は被加熱物である。

【００１７】 上述した構成となっている電流導入端子１１−１の作用を次に説明する。 電源側接続端子３の接続端子３ａを介して電源１６から供給される高周波電流 １４は、外部導体４（４−１，４−２）を通じて真空槽内に導かれ、加熱コイル 側接続フランジ２の接続端子２ａを介して真空槽内の加熱コイル１２へ供給され る。 上記加熱コイル１２を貫流した高周波電流１４は、加熱コイル側接続フランジ ２の接続端子２ｂ→内部導体５→電源側接続端子３の接続端子３ｂを介して電源 １６へ戻る。なお、上記においては便宜的に一方向の電流で示したが交流電流で あるから、電流方向は高周波の周期に応じて交番する。 本実施例では、リアクタンスが従来方式の２７％に、損失が２５％になった。

【００１８】 外部導体４（４−１，４−２）と内部導体５との間は、絶縁物９ならびにギャ ップ６により電気的に絶縁される。真空槽接続フランジ１および絶縁物９の部分 に装備される０リング１０，１０ａ，１０ｂにより、真空槽と大気とは真空シー ルされる。また、冷却水給排水孔８，８′を介して供給される冷却水７，７′は 外部導体４（４−１，４−２）および内部導体５のそれぞれの内部に形成された 冷却水通路４ａ，５ａを通り、加熱コイル側接続フランジ２（２ａ，２ｂ）を介 して加熱コイルを冷却する。

【００１９】

【考案の効果】

以上に説明したように本考案は、次の効果を奏する。 （１） 同軸型の往復導体構造となっているので、リアクタンスが極めて小さく 、皮相電力の低減ができる。実施例においては、リアクタンスが従来方式の２７ ％に、損失が２５％となった。 （２） 同じく同軸型であるため、低損失の電流導入端子が実現でき加熱効果が 向上する。 （３） 外部導体，内部導体とも冷却水通水が可能な構造であることから、従来 と同様に加熱コイルへの冷却水通路として兼用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る電流導入端子を示す断面
図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面を示す断面図である。

【図３】実施例の電流導入端子を示す平面図である。

【図４】実施例の電流導入端子を示す正面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ矢視図である。

【図６】図３のＶＩ−ＶＩ矢視図である。

【図７】実施例の使用状態を示す構成図である。

【図８】実施例の使用状態を示す構成図である。

【図９】従来技術を示す構成図である。

【図１０】従来技術を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 真空槽接続フランジ ２ 加熱コイル側接続フランジ ２ａ，２ｂ 接続端子 ３ 電源側接続端子 ３ａ，３ｂ 接続端子 ４，４−１，４−２ 外部導体 ４ａ 冷却水通路 ５ 内部導体 ５ａ 冷却水通路 ６ ギャップ ７，７′ 冷却水 ８，８′ 冷却水給排水孔 ９ 絶縁物 １０，１０ａ，１０ｂ ０リング １１，１１−１ 電流導入端子 １２ 加熱コイル １３ 被加熱物 １４ 高周波電流

フロントページの続き (72)考案者 竹岡 康良 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)考案者 和泉 清 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱コイルを内部に備えた加熱装置の槽
   に備えられており、槽外の電源と槽内の前記加熱コイル
   との間で電流を伝送するとともに、槽外と内部に冷却水
   通路が形成された前記加熱コイルとの間で冷却水を送る
   機能をはたす電流導入端子において、円筒状をなし内部
   空間が冷却水を通す冷却水通路となっている内部導体
   と、ギャップを介して内部導体の外周側に同心状に配置
   された円筒状の第１外部導体と、第１外部導体の外周側
   に冷却水通路となる空間をとって同心状に配置された円
   筒状の第２外部導体とでなる外部導体と、内部導体及び
   外部導体の電源側に備えられており、内部導体と外部導
   体を電源に電気的に接続する電源側接続端子と、内部導
   体及び外部導体の加熱コイル側に備えられており、内部
   導体と加熱コイルの一端ならびに外部導体と加熱コイル
   の他端を電気的に接続するとともに、内部導体及び外部
   導体の冷却水通路と加熱コイルの冷却水通路とをつなぐ
   加熱コイル側接続フランジと、を具備することを特徴と
   する電流導入端子。