JPH04294091A - 誘導加熱装置 - Google Patents

誘導加熱装置

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JPH04294091A
JPH04294091A JP3058716A JP5871691A JPH04294091A JP H04294091 A JPH04294091 A JP H04294091A JP 3058716 A JP3058716 A JP 3058716A JP 5871691 A JP5871691 A JP 5871691A JP H04294091 A JPH04294091 A JP H04294091A
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JP
Japan
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coil
induction heating
cut
heating device
heated
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JP3058716A
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English (en)
Inventor
Keiichi Katayama
圭一 片山
Mitsuo Kato
光雄 加藤
Kazuya Tsurusaki
一也 鶴崎
Mikio Hanamoto
花本 幹夫
Kazumasa Mihara
一正 三原
Taketoshi Eguchi
剛敏 江口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EGUCHI KOSHUHA KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
EGUCHI KOSHUHA KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to AU25284/92A priority patent/AU655073B2/en
Priority to EP92116410A priority patent/EP0589087B1/en
Priority to CA002079521A priority patent/CA2079521C/en
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/101Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
    • H05B6/103Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces multiple metal pieces successively being moved close to the inductor
    • H05B6/104Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces multiple metal pieces successively being moved close to the inductor metal pieces being elongated like wires or bands
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/36Coil arrangements

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  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は誘導加熱装置に関し、信
頼性を向上させるようにしたものである。
【0002】
【発明の技術的背景】めっき鋼板を誘導加熱する従来の
装置を図5に示す。同図に示すように、めっき鋼板1は
ガイド部材2によりガイドされて加熱装置3に連続的に
搬入される。加熱装置3内には、図6に示すようなソレ
ノイド型の誘導加熱コイル4が設置されている。めっき
鋼板1は、誘導加熱コイル4により螺旋状に囲まれた状
態で、別言するとめっき鋼板1が誘導加熱コイル4の中
心部空間を貫通する状態で送られる。誘導加熱コイル4
には断熱絶縁材が最外層に施こされており、誘導加熱コ
イル4に通電することにより、めっき鋼板1を誘導加熱
することができる。
【0003】誘導加熱コイル4に供給する電力は、被加
熱物であるめっき鋼板1に要求される昇温量と、生産量
(鋼板搬送スピード)とにより決められる。めっき鋼板
1は誘導加熱コイル4の中心部空間を貫通しつつ搬入さ
れるため、めっき鋼板1の先頭部分を加熱装置3に搬入
するときには、めっき鋼板1の先に先導ワイヤを接続し
、まずこの先導ワイヤを誘導加熱コイル4に貫通して搬
入し、ひきつづいてめっき鋼板1を誘導加熱コイル4に
貫通して搬入するようにしている。
【0004】図5及び図6に示す従来の加熱装置3では
、次のような欠点があった。 (1)  ソレノイド型の誘導加熱コイル4を用いてい
るので、初期搬入時には先導ワイヤを用いなければなら
ず、加熱装置3内へのめっき鋼板1の初期搬入あるいは
搬出に労力を要する。 (2)  誘導加熱コイル4が閉鎖構造(螺旋状)とな
っているため、コイル4に施こした断熱絶縁材のうち、
コイル内面(めっき鋼板1に臨む面)側の断熱絶縁材の
保守点検は不可能である。
【0005】そこで上記(1)(2)の欠点を克服した
誘導加熱装置が開発された。その一例の概要を図7を参
照して説明する。この加熱装置10ではソレノイド型の
コイル11を用いているが、コイル11の一部の導体1
1aが別離できるようになっている。複数の導体11a
は、図示しない旋回機構により開閉でき、閉鎖時にはナ
イフエッジ型の接触器12により接続されループを形成
する。ループが形成されているときに電源部13からコ
イル11に電力を供給するとともに、コイル11の中心
部空間に被加熱物を通すことにより、誘導加熱をするこ
とができる。なお接触器12には、コイル11に流す高
周波電流の通電に支障のない接続器容量を持たせている
【0006】この加熱装置10では、被加熱物を最初に
通すときには、導体11aを図中点線で示す位置にまで
開き、被加熱物を静止させた状態で加熱装置10を移動
させていって、開いた部分から被加熱物をコイル中心部
空間にセットする。また、コイル11の内面側の点検は
、導体11aを開けた状態にすれば、容易に行うことが
できる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図7に示す
加熱装置10には、次のような欠点があった。■  接
触器12には高周波(約10KHz)な大電流(100
0〜2000A)が流れるため、開閉時の接触面荒れが
生じやすい。また、接触器12はコイル11のコイルタ
ーン数の2倍の台数必要であるため、複数台の接触器1
2が開閉時に芯狂いが生じるおそれがある。このような
ことから、長期使用すると信頼性が低下する。■  接
触器12や、接触器12を開閉するための機構が必要で
あるため、コストアップを招来してしまう。
【0008】本発明は、上記従来技術に鑑み、電流ルー
プを切断したり接触器を用いたりすることなく、被加熱
物をコイルに簡単に出し入れするこのできる誘導加熱装
置を提供するものである。
【0009】
【課題を達成するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、少なくとも1ターンのコイルを有し、この
コイルは一箇所で切断されている第1のコイル部と、少
なくとも1ターンのコイルを有しこのコイルは一箇所で
切断されている第2のコイル部とを備えており、第1の
コイル部のコイルの一方の切断部と第2のコイル部のコ
イルの一方の切断部とを少なくとも1つの第1の接続導
体で電気的に接続するとともに、第1のコイル部のコイ
ルの他方の切断部と第2のコイル部のコイルの他方の切
断部とを少なくとも1つの第2の接続導体で電気的に接
続することにより、コイル及び接続導体で一続きの電流
路を形成し、更に第1の接続導体と第2の接続導体との
間に一定長のギャップを形成したり第1の接続導体と第
2の接続導体との間隔を可変にするよう、各コイルの途
中に撓み部分を備えたことを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明の誘導加熱装置では、図1(a)に示す
ように高周波電源60からコイル給電部70を介して供
給した電流は、第1のコイル部110のコイル→第1の
接続導体130→第2のコイル部120のコイル→第2
の接続導体140→第1のコイル部110のコイル…と
いう如く流れコイル給電部70を通って高周波電源60
に戻る。このときコイルの中心部空間に被加熱物を通す
ことにより、誘導加熱をすることができる。つまり、第
1のコイル部110の各コイルは同一方向の磁界を発生
し被加熱物を加熱し、第2のコイル120の各コイルは
同一方向の磁界を発生し被加熱物を加熱する。第1の接
続導体130と第2の接続導体140との間にギャップ
を形成したり、間隔を可変できるので、被加熱物はギャ
ップの間を通してコイル中にセットされ、またコイルか
ら取り出される。誘導加熱をしている通電時には、第1
の接続導体130と第2の接続導体140間のギャップ
を小さくすることにより、接続導体部分でのインピーダ
ンスが小さくなり、この部分での電圧下降は無視し得る
ほど小くなって加熱性能の低下を僅少にすることができ
る。また、図1(b)に示すように、第1のコイル部1
10を1ターンのコイルとし、第2のコイル部120を
1ターンのコイルとすることもできる。
【0011】
【実施例】以下に本発明の各種実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図2は本発明の第1の実施例に係る誘導
加熱装置100を示す。同図に示すように、上コイル部
110は3ターンのコイル111,112,113で形
成されており、各コイル111,112,113は一箇
所で切断されている。一方、下コイル部120は3ター
ンのコイル121,122,123で形成されており、
各コイル121,122,123は一箇所で切断されて
いる。コイル111,112,113の一方(図中手前
側)の切断部とコイル121,122,123の一方の
切断部は、接続導体131,132,133により電気
的に接続されている。また、コイル111,112,1
13の他方(図中後方側)の切断部とコイル121,1
22,123の他方の切断部は、接続導体141,14
2,143(142は図では見えていない)により電気
的に接続されている。上記コイル111,112,11
3,121,122,123及び接続導体131,13
2,133,141,142,143により一続きの電
流路が形成されている。接続道体131,132,13
3と接続導体141,142,143との間には一定長
のギャップGが形成されている。ギャップGの長さは、
被加熱物(めっき鋼板)50が通過するために必要な最
小限の長さ(20〜30mm)としている。
【0012】コイル部110,120の図中左端側は、
図示しない移動装置に結合されている。めっき鋼板など
の被加熱物50をコイル中心部空間に納めるには、被加
熱物50を静止させた状態で誘導加熱装置100を図中
右方に移動させ、ギャップGのところに被加熱物50を
通して被加熱物50をコイル中心部空間にまで進める。 図2の状態になったら、高周波電源60から電力を供給
することにより被加熱物50の誘導加熱ができる。被加
熱物50をコイル中心空間から抜くには、誘導加熱装置
100を図中左方に移動させ、ギャップGのところに被
加熱物50を通して外す。被加熱物50を外しておけば
コイルの保守点検を簡単にできる。
【0013】上記第1の実施例(図2)では、通板用ス
ペースとなるギャップGを形成している。このギャップ
Gのため、わずかとはいうものの、コイルのインピーダ
ンスを上昇させ加熱性能をやや低下させてしまう。かか
る影響を除くことが要求されるときには、次に示す第2
実施例(図3)や第3実施例(図4)を採用する。なお
、ギャップGによる加熱性能低下は、ギャップGの長さ
,接続導体の長さ,コイル1ターンが囲む面積等に依存
する。また、図3,図4において、図2と同一機能を果
す部分には同一符号を付し、重複する部分の説明は簡略
にする。
【0014】図3(a)は第2実施例を示す斜視図、図
3(b)はその平面図である。第2実施例の誘導加熱装
置200では、各コイル111,112,113に多層
銅帯等でなる可撓導体部210が備えられており、各コ
イル121,122,123に多層銅帯等でなる可撓導
体部220が備えられている。可撓導体部210,22
0はコイルの一部となっており、撓むことができる。
【0015】この誘導加熱装置200では、可撓導体部
210,220を可動支点としてコイルが開閉でき、コ
イルが閉じたときには、絶縁物230を間にして接続導
体131,132,133と接続導体141,142,
143が対面する。
【0016】被加熱物50をセットするときには、被加
熱物50が通過できるようにコイルを開く。このため開
いた部分を通して被加熱物50を容易にセットできる。 また、開いた状態にしておけば、コイルの保守点検が容
易にできる。一方、加熱時にはコイルを閉じ、高周波電
源60から電力を供給して被加熱物50を誘導加熱する
ことができる。絶縁物230の厚さは1〜2mm程度と
きわめて薄いため、加熱時において、絶縁物230によ
るギャップで生ずる加熱性能低下は無視できるほど小さ
くなる。
【0017】図4(a)は第3実施例を示す斜視図、第
4図(b)はその平面図である。第3実施例の誘導加熱
装置300では、各コイル111,112,113に摺
動器310を備え、各コイル121,122,123に
摺動器320を備えており、摺動器310,320を可
動支点として、コイル111,112,113の一部1
11a,112a,113a及び接続導体141,14
2,143が、接続導体131,132,133に対し
開閉できるようになっている。閉じたときには、薄い(
1〜2mm)絶縁物330を介して接続導体131,1
32,133と接続導体141,142,143が対面
する。
【0018】この第3実施例も、第2実施例と同様に、
開いた状態にすることにより被加熱物のセット及び保守
点検が容易にできるとともに、閉じた状態にすることに
より加熱性能低は無視できるほど小さくなる。
【0019】
【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明によれば、次のような効果を奏する。 1.  ソレノイド型コイルのループ切断を伴う開閉方
式でないため接触器が不要となり、信頼性が高くなり、
またコスト低減もできる。 2.  コイルにギャップを形成したり、コイルを開閉
可能な構造としたので、被加熱物の搬入・搬出の作業性
が大幅に改善される。また、コイル内面の保守点検が容
易になる。 3.  第1の接続導体に流れる電流の向きと第2の接
続導体に流れる電流の向きが逆であり、且つ第1と第2
の接続導体を可能なかぎり小さいギャップで相対させて
いるので、ギャップに起因するインピーダンス増加によ
る加熱効率低下は、無視できるほど小さい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の概略を示す構成図である。
【図2】第1実施例を示す構成図である。
【図3】第2実施例を示す構成図である。
【図4】第3実施例を示す構成図である。
【図5】従来の加熱装置を示す構成図である。
【図6】誘導加熱コイルを示す斜視図である。
【図7】従来の加熱装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
50  被加熱物 100,200,300  誘導加熱装置110  上
コイル部 120  下コイル部 111,112,113,121,122,123  
コイル 131,132,133,141,142,143  
接続導体 220  可撓導体部 310  摺動器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  少なくとも1ターンのコイルを有し、
    このコイルは一箇所で切断されている第1のコイル部と
    、少なくとも1ターンのコイルを有しこのコイルは一箇
    所で切断されている第2のコイル部とを備えており、第
    1のコイル部のコイルの一方の切断部と第2のコイル部
    のコイルの一方の切断部とを少なくとも1つの第1の接
    続導体で電気的に接続するとともに、第1のコイル部の
    コイルの他方の切断部と第2のコイル部のコイルの他方
    の切断部とを少なくとも1つの第2の接続導体で電気的
    に接続することにより、コイル及び接続導体で一続きの
    電流路を形成し、更に第1の接続導体と第2の接続導体
    との間に一定長のギャップを形成したことを特徴とする
    誘導加熱装置。
  2. 【請求項2】  少なくとも1ターンのコイルを有し、
    このコイルは一箇所で切断されている第1のコイル部と
    、少なくとも1ターンのコイルを有しこのコイルは一箇
    所で切断されている第2のコイル部とを備えており、第
    1のコイル部のコイルの一方の切断部と第2のコイル部
    のコイルの一方の切断部とを少なくとも1つの第1の接
    続導体で電気的に接続するとともに、第1のコイル部の
    コイルの他方の切断部と第2のコイル部のコイルの他方
    の切断部とを少なくとも1つの第2の接続導体で電気的
    に接続することにより、コイル及び接続導体で一続きの
    電流路を形成し、更に第1の接続導体と第2の接続導体
    との間隔を可変にするよう、各コイルの途中に撓み部分
    を備えたことを特徴とする誘導加熱装置。
JP3058716A 1991-03-22 1991-03-22 誘導加熱装置 Pending JPH04294091A (ja)

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