JPS6142312Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は誘導加熱コイル装置に関し、さらに詳
しくは、端面を被加熱体に押圧、通電して端面に
接触する被加熱体の部分を高周波誘導加熱するた
めの誘導加熱コイル装置に関する。

金属缶等の容器のフランジ部等の開口端縁部に
熱接着（熱融着を含む）可能の蓋部を熱接着する
場合等に、従来は蓋部の載置された開口端縁部の
加熱を、ヒートバーの押圧による伝導加熱、ある
いは開口端縁部を包囲する高周波誘導加熱コイル
を用いる誘導加熱によつて主として行なつてい
た。しかし前者の方式の場合は、金属缶の胴部へ
の熱の移動等のため、熱効率が低く、所定温度ま
で開口端縁部を加熱するのに比較的長時間を要す
るという問題があつた。一方後者の場合も加熱コ
イルと被加熱部は離れているため電磁結合度が低
くなる場合が多く、従つて必ずしも熱効率は高く
なく、さらに押圧装置を別に用意しなければなら
ないという問題があつた。

本考案は以上に述べたような従来技術の問題点
の解決を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本考案は電導度の大
きい金属の薄い扁平リボンを多層に巻いて形成さ
れ、被加熱部と対応する形状を有する高周波誘導
加熱コイルと、該加熱コイルの該被加熱部と少な
くとも対向すべき端面に固着された耐熱性弾性薄
膜を備えることを特徴とする高周波誘導加熱コイ
ル装置を提供するものである。

以下実施例を示す図面を参照しながら本考案に
ついて説明する。

第１図、第２図において、高周波誘導加熱コイ
ル装置Ａは、高周波誘導加熱コイル１（以下加熱
コイルと略称する）、導管２ａを介して供給され
る冷却水によつて、加熱コイル１を冷却するため
の冷却套２、高透磁率材料（例えばフエライト）
よりなる磁芯３、加熱コイル１の下端面１ａ（第
１図の場合は磁芯３の一部の下面にも）に接着剤
等によつて固着された耐熱性弾性薄膜４（例えば
シリコンゴムよりなる）、および磁芯３に固着さ
れた支持体５を備えている。また６は容器本体、
７は容器本体６のフランジ部６ａ上に載置された
蓋部、８はフランジ部６ａを支承する支承具であ
つて、機械的強度が比較的大で電気絶縁性の材料
例えばベークライトよりなる。なお支持体５も同
様な材料よりなる。

加熱コイル１は、例えば銅のような電気伝導度
の大きい金属の薄い（好ましくは厚さ0.05〜2.0
mm）、断面長方形の扁平リボン（好ましくは幅約
５〜20mm）を多層に（少なくとも５ターン）、密
に（各層間の漏洩磁束を少なくするため）巻いて
形成されたものであつて、図示されないが各層の
間は耐熱性絶縁塗膜（例えばポリイミド樹脂より
なる）によつて電気絶縁されている。絶縁塗膜の
厚さはリボンの幅１／10以下であるとが望まし
い。加熱コイル１、特にその下端面１ａは、被加
熱部（第１図の場合はフランジ部６ａ）と対応す
る形状を有しており、加熱コイル１と支承具８の
間でフランジ部６ａおよびその上の蓋部７の周縁
部７ａを押圧するさい、弾性薄膜４を介して加熱
コイル１の端面１ａがフランジ部６ａを実質的均
一に押圧できるように構成されている。フランジ
部６ａは必ずしも完全に平担でなく、若干の起伏
がある場合があるが、そのような場合でも、弾性
薄膜４（通常は厚さ約0.5〜4.0mm）の緩衝作用に
より、フランジ部６ａの全周に沿い実質的に均一
な押圧力を加え、従つて実質的に均一な熱接着を
確保することが可能である。加熱コイル１はフイ
ーダ９を介して高周波発振装置１０に接続され
る。なお１１は力率改善用のコンデンサーであ
る。第１図、第２図では冷却套２は加熱コイルの
内側に設けたが、外側に設けてもよい。

加熱コイル１を多層巻きにした理由は次の通り
である。いま加熱コイルの巻数をｎとすると、１
ターンコイルにくらべてインピーダンスがほぼn²
倍となる。従つて出力が同一である場合、多層巻
きコイルは電圧を上げて供給電流をより小さく
（１ターンコイルにくらべて）することができ
る。そのためフイーダにおけるジユール損が減少
し、加熱効率が上昇する。さらにコイルのインピ
ーダンスを任意に調整できるので、カレントトラ
ンスによるインピーダンスマツチングを必要とし
ないので、半導体高周波発振器を用いる場合は、
高価なカレントトランスを用いる必要がなく、従
つてカレントトランスによる電力ロスを防止する
ことができる。また前述のようにフイーダに流れ
る電流をより小さくすることができるので、必要
に応じ、可撓性のある細径のフイーダを使用した
り、あるいは長いフイーダを使用することがより
容易となる。さらに第１図に示すように力率改善
用のコンデンサー１１を用いる場合は、加熱コイ
ル１のインピーダンスが大きいので、１ターンコ
イルの場合よりも容量の小さい、従つて小型でよ
り安価のコンデンサーを使用することができる。

以上の装置Ａを用いて、容器本体６のフランジ
部６ａへの蓋部７の熱接着は、例えば次のように
して行なわれる。先づ誘導加熱による熱接着が可
能であるためには、フランジ部６ａおよびフラン
ジ部６ａに対向する蓋部７の周縁部７ａの少なく
とも何れかが金属層（図示せず）を備えており、
また前記両者の少なくとも何れかの対向する面が
熱接着性層（図示せず）よりなることが必要であ
る。従つてそれらの条件を満足する容器本体６と
蓋部７を用意し、第１図に示すように（ただし装
置Ａと支承具９が離れた状態で）フランジ部６ａ
を支承具８上に獣置し、また蓋部７をフランジ部
６ａ上に載置する。次いで図示されない駆動装置
により、支承具８を上昇させるか、支持体５を下
降させるかして、第１図に示すようにフランジ部
６ａおよび蓋部の周縁部７ａを所定の圧力で弾性
薄膜４を介して加熱コイル１により押圧し、直ち
に加熱コイル１を付勢する。そうすると磁束１２
が形成されて、金属層は誘導加熱され、熱伝導に
より熱接着性層は、それを構成する樹脂又は組成
物の融点又は軟化点以上の温度に加熱されること
により、熱接着が行なわれる。熱接着終了後加熱
コイル１を消勢し、熱接着部が前記融点又は軟化
点より低い温度に低下した後、支承具８を下降さ
せるか、支持体５を上昇させるかして、押圧を解
除する。

第３図は、容器本体６′のカール部６′ａのよう
に比較的幅の狭い開口端縁部に蓋部７を熱接着す
るのに適した高周波誘導加熱コイル装置Ｂを示し
たものであつて、加熱コイル１′の下面はカール
部６′ａに対応する部分のみが突出して突出部
１′ａを形成し、突出部１′ａの下端面１′a′が弾
性薄膜４を介して、カール部６′ａを押圧する。
この場合は下端面１′a′が平面であつても、弾性
薄膜４の存在のため、カール部６′ａの彎曲した
幅にわたつて実質的に均一に熱接着を行なうこと
ができる。また切欠部１′ｂ（好ましくは深さ１
mm以上）が形成されているので、蓋部７のカール
部６′ａから外方に突出した周辺部７ｂおよび摘
み部７ｃが、加熱コイル１′の下面に接近して電
磁結合度が増大して（ただし蓋部７が金属箔を含
む積層体の場合）、過熱、焼損するおそれがな
い。さらに切欠部１′ｂおよび加熱コイル１′の下
部内側に磁束の流れを遮断するために銅又はアル
ミニウム板のような電導度の高い金属板（図示さ
れない）を設けることにより、上記焼損はより完
全に防止することができる。この型式の加熱コイ
ルをフランジ部の熱接着に適用することができる
ことはいうまでもない。

本考案の加熱コイル装置は、第４図、第５図に
示されるような金属蓋１５に設けられた小孔１６
（例えば直径２〜10mm）の周辺部１７（幅は例え
ば３〜５mm）にシールテープ１８を熱接着する場
合にも好適に使用することができる。なお１８ａ
はシールテープ１８の摘み部である。第６図はこ
の場合に好適な加熱コイル装置Ｃの例を示したも
のであつて、多層巻き加熱コイル１″の最内側端
部は銅製のリング１″ａに鑞付されており、リン
グ１″ａの内径は小孔１６の直径とほぼ等しく、
またリング１″ａを含めた加熱コイル１″の幅は熱
接着されるべき周辺部１７の幅と等しく定められ
ている。１ターンコイルでは、このように小径の
場合特にインピーダンスが小さくなるので、イン
ピーダンスマツチングのためのカレントトランス
の巻数比を非常に大きくしなければならず、その
ためカレントトランスの製作が困難で高価となる
という問題を有し、また多層のコイルに場合にく
らべてフイーダでのジユール損が特に大きくなる
ので加熱効率も低いという欠点を有する。本考案
の多層巻きコイルの場合はこのような問題の生ず
るおそれが少ない。

本考案の装置は、加熱コイルが被加熱部と対応
する形状を有しており、加熱コイルが押圧作用を
も行なうので、熱接着を行なう場合等に他の押圧
装置を設ける必要がなく、従つてこのような場合
の装置システムが簡素化されるという効果を有す
る。また加熱コイルの端面に耐熱性弾性薄膜が固
着されているので、被加熱部に若干の凹凸があつ
ても、実質的に均一な押圧力を被加熱部全面に加
え、実質的に均一な熱接着力を確保することがで
きるという効果を有する。さらに加熱コイルは扁
平リボンを多層に巻いて形成したものであるか
ら、各層間の漏洩磁束が実質的になく、さらに供
給される電流は１ターンコイルの場合よりも、小
電流でよく、また加熱コイルのインピーダンスが
調節可能であるので、半導体高周波発振器を用い
た場合、高価なカレントトランスを必要とせず、
高い加熱効率で誘導加熱を行なうことができると
いう効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例の装置の縦断面
図、第２図は第１図の−線に沿う横断面図、
第３図は本考案の第２の実施例の装置の縦断面
図、第４図は本考案の装置の適用される金属蓋の
例の平面図、第５図は第４図の−線に沿う縦
断面図、第６図は本考案の第３の実施例の縦断面
図である。 Ａ，Ｂ，Ｃ……高周波誘導加熱コイル装置、
１，１′，１″……高周波誘導加熱コイル、１ａ，
１′a′……端面、４……耐熱性弾性薄膜、６ａ，
６′ａ……被加熱部、１７……周辺部（被加熱
部）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電導度の大きい金属の薄い扁平リボンを多層に
   巻いて形成され、被加熱部と対応する形状を有す
   る高周波誘導加熱コイルと、該加熱コイルの該被
   加熱部と少なくとも対向すべき端面に固着された
   耐熱性弾性薄膜を備えることを特徴とする高周波
   誘導加熱コイル装置。