JPS62276785A - 平板の誘導加熱コイル装置 - 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】 本発明は搬送される平板の誘導加熱コイル装置において
、 平板の板幅方向に延在する複数の導体を有する直交磁束
型の第１加熱コイルと、平板の板幅方向の両側の端部近
傍で、平板の長さ方向に延在し、かつ両端部側で流れる
電流の方向が逆方向となる複数の導体を有する直交磁束
型の第２加熱フイルとを平板の搬送方向に配列したこと
により、平板の板幅方向の温度分布を該平板の両端部を
含む全板幅にわたってほぼ平坦に近い温度分布とするこ
とができ念ものである。

Ｃ０従来の技術 搬送される金属平板を中周波または高周波電力により誘
導加熱する場合、一般に直交磁束型の加熱コイルがよく
使用される。第６図を参照して説明すると、同ＦＡ（Ａ
）は平面図、同図の）は側面図である。各図において、
ノは矢印Ｓの方向に搬送される平板、コは平板／を挾ん
で上下両面に配設された加熱コイルである。加熱コイル
コは平板ｌの板幅方向に延在する複数の導体３と各導体
３をつなぐ導体参とからなっている。各導体３．ｌ／−
は第７図に拡大斜視図として示すように冷却水孔６を有
するパイプ状に構成され、その断面形状は角または光等
任意形状とされる。７は加熱コイルコに電力を供給する
ための中周波または高周波を源である。

しかして、上下の各コイル導体３，３に交番電流１が流
れるときに発生する磁束は平板ｌと交鎖するので、平板
／には誘起電流が流れ加熱が行なわれる。平板ｌは矢印
Ｓで示した方向に移送されながら順次連続的に加熱され
る。

また、第９図は本出願人の先願である実願昭６１年第３
９９８９号に係る誘導加熱フィル装置を示す。同図にお
いて、加熱コイルｊは、平板ｌの両端以外の板幅方向の
導体３が往復の２本づつの配列とされ（但し両端に位置
する導体３は除く入且つ同じ電流方向となるように形成
されている。

また、第９図の例では平板ｌと対向する導体３の背後に
は鉄心ｊを設けて磁束φの漏洩を防いで磁束の集中を計
っている。第１Ｏ図はその拡大斜視図である。

第９図において、平板ｌの上下両面において往復の２本
づつ配列され之板幅方向の導体３に交番電流１が流れる
と、磁束φによって誘起電流が平板／に流れ、該平板の
加熱が行なわれる。

Ｄ９発明が解決しようとする間瀧点 ところで、第６図の加熱フイルユによって加熱された平
板ｌの板幅方向の温度分布の一例を示すと第８図のよう
になる。また第９図の加熱コイルｔによって加熱された
平板ｌの板幅方向の温度分布の一例全示すと第１１図の
ようになる。各図において（Ａ、囮は平板／の両端のエ
ツジ部の温度、Ｃ）は中央部分の温度、ＣＢ）　、［Ｆ
］はエツジ部より少し内側に離れた部分の温度を示す。

図から分るように平板ｌの板幅方向にわたって平坦な温
度分布とすることが非常に離しく、殊に平板ｌの両端で
は板が存在しなくなるという不連続部に相当するので、
この端部近傍（第６図（２）、第９図（４）のＰ、Ｑ部
分）では、磁束の分布状態も変化することなどによって
、とくにＢ、Ｄ部分が有効に加熱されず温度の低い部分
となる。このように温度の不均一があると後の工程に悪
影響を与える。

上記平板ｌのエツジ部近傍の温度分布を改善して、平担
な温度分布に近づけるために、第６図囚にお−て平板Ｉ
の板幅Ｗに対する導体３の長さり。

または第９図（至）において鉄心ｊの長さＬ全調節する
などしてエツジ部近傍の温度分布の改善を行なうことが
従来なされていた。しかし、それでもなお、板幅の全幅
にわたって平坦な温度分布とすることは非常に木蝋性を
伴ない、殊に板厚が数馴以下と薄い場合はど難しい。例
えば、６００°程度の加熱において、全幅にわたっての
温度差を３０〜４０’Ｃ以下とするような均一な加熱を
行なうことは従来の中周波またに高周波による誘導加熱
では困楚であった。

本発明は前記の問題点を解決したものである。

Ｅ０問題点を解決するための手段 本発明は、搬送される平板の中周波または高周波による
誘導加熱コイル装置において、板幅方向に延在する複数
の導体とこれらの導体間を接続する導体を有し、平板の
両面に対向して配設され、かつ電源と接続された直交磁
束型の第１加熱コイルと、平板の板幅方向の両側の端部
近傍にて平板の長さ方向に延在し、かつ両端部側で流れ
る電流の方向が逆方向となる複数の導体とこれらの導体
間を接続する導体を有し、平板の両面に対向して配設さ
れ、かつ電源と接続された直交磁束型の第２加熱コイル
とを平板の搬送方向に配設したことを特徴とする。

２１作　　　用 第１加熱コイルにて平板を板幅方向に加熱するとともに
、該平板のエツジ端からやや内側に離れた温度の低い部
分を第２加熱コイルによって集中的に加熱することがで
き、板１嘔の全幅を均一に加熱することができる。

Ｇ、実　施　例 以下本発明を第１図〜第５図に示す実施例にもとづいて
説明する。なお、従来と同一部分には同一符号を付して
説明する。

第１図、第２図は第１実施例を示す。同図に示す誘導加
熱フィル装置は第１加熱コイルユｌと第２加熱フイルＩ
Ｏ全平板ｌの搬送方向に沿って配列してなるものである
。第１加熱コイルコｌは第６図に示す加熱コイルコまた
は第９図に示す加熱コイルｔのごとく板幅方向に延在す
る導体３を有するものとし、図示例では加熱コイルコと
同一のものを示している。これに対し第２加熱フイル１
゜は、平板ｌの両側のエツジ部近傍に設けられ、かつ平
板ｌの長き方向に延在する夫々の複数の導体／／と、こ
れらの導体ｌｌを接続する導体ｌ：ｌとからなっている
。しかも、前記導体／／は、平板ｌの各片側においてそ
こに流れる℃流１１は同方向となるように設けられてい
る。／４４は第２加熱フイル１０に中周波または高周波
電力全供給する電源である。導体／／、ｌユは第７図に
拡大図で図示した導体３と同様に冷却水孔を有するパイ
プ状に形成されている。また、第２加熱フイル１０は平
４１．　／の上下両面に対向して設けられている。

上記の実施例において、第２加熱コイル１ｏは両側のエ
ツジ部近傍にそれぞれ導体／／ｆ設けであるので誘起電
流もエツジ部近傍を流れ、第２図（至）に示すように平
板のエツジ部近傍のＧ、Ｉの部分（これは第２図（４）
におけるＢ、Ｄに相当する部分）が集中的に加熱昇温キ
れる。しかも、第２図（至）の板巾方向の温度分布Ｆ〜
Ｊｉ、板巾Ｗと第２加熱コイル１０の内、外寸法Ｕおよ
びＶの寸法関係を変えることによって変化する。すなわ
ち導体ｌ／が平板ｌの側端よりも外側に広がる？などに
Ｇ。

ＩのＷ＆ピークはエツジ部に近づき、反対に導体／／が
内側に狭くなるほどＧ、Ｉは板１ｙの内側に寄ることに
なる。従って、平板ｌの板幅方向の温度分布を調節する
ことによって第２図［Ｆ］）のような温度分布とするこ
とができる。

つぎに作用について説明する。

第１図の矢印Ｓ方向に平板ｌが搬送されるとき、第１加
熱コイルユｌによって加熱され、これを出たときの平板
ｌの板幅方向の温度分布は第２図（至）の曲線となる。

そして、第２加熱コイル１０によって更に第２図（Ｂ）
に示す温度分布で加熱を受けるので、該第２加熱コイル
ｌＯを出た時の平板ｌは第１．第２の加熱フィル２１お
よび１０による加熱を合算して第２図Ｃ）に符号にで示
すような平坦に近い温度分布が得られる。

第３図、第４図は第２実施例を示す。この実施例は、第
１実施例における第１加熱フイル二ｌおよび第２加熱フ
イルｉｏと同じ配置構成の導体３゜／ｌの背後に夫々鉄
心ｊおよび１３ｔ−設けてなる第１加熱コイルｔＪｋ３
よび第２加熱コイルｌｊを使用している。導体、７．ｉ
ｔの背後に鉄心ＳおよびＩ力 １３を設けた構造は、第１０図に拡大斜≧４示すものと
同じである。導体３．ｌ／の背後に鉄心ｊ。

ノコを設けることによって第１．第２加熱コイル？、／
ｊを流れる電流ｌおよび１．にょる磁束の漏洩分が減っ
て磁束の集中が良くなるので加熱効率を向上させること
ができる。

この第２実施例においても、第１加熱コイル９による板
幅方向の温度分布例は第２図（２）に示すよ゛うになり
、この温度分布を第２加熱コイル／ｊにより第２図［Ｆ
］）に示すような加熱温度分布によって補償することに
なる。よって、第２加熱コイルｌｊを出た平板ｌの温度
分布は、これらがほぼ合算されて第４図に示すような平
坦に近い温度分布が得られる。

第５図囚、巴）は第３実施例を示す。この実施例は、第
９図（４）、■）に示した加熱フィルｊと同じ構成の第
１加熱コイルｒ／と、第３図に示した第２加熱コイルｌ
ｊと同じ加熱フィル１５を使用した例全示す。第３実施
例においても、第１．第２実施例の場合と同様に夫々の
第１加熱フイルざＩと第２加熱コイル１５による温度分
布がほぼ合算されて平担に近い温度分布を得ることがで
きる。

なお、第３図、第５図に示した第２加熱コイル１５の場
合には、第１図の第２加熱フイル１０にて説明したよう
に、導体／／の内外寸法を変えることによって飯山方向
の温度分布を変化して調節できる。また、夫々の鉄心１
３を導体１／に着脱自在に設けておいて、必要に応じて
一部の導体／／の鉄心１３を取除くことによっても板幅
方向の温度分布を変化させ調節することができる。例え
ば最も外側の鉄心ｔ３ｎ、ｔａｂを取除くと温度ビーク
Ｇ、Ｉは板幅の中心方向に移動し、逆に最も内側の鉄心
／３０．／Ｊｄを取り除くと温度ビークＧ、Ｉが外側に
移動した温度分布となる。

なお、第２加熱コイルｌｊにおいて板幅方向の導体ノコ
の背後にも鉄心を設けて加熱効率の向上を計ってもよい
。

上記第１．第２．第３実施例に示すように、第１加熱コ
イルコ／、？、ＩＩと第２加熱コン堵メ組合せからなる
加熱フィル装置を使用して、搬送される平板ｌの誘導加
熱を行なうことにより、例えば板厚０．５瓢、板幅４０
０ｍの薄鋼板を約７００’Ｃに加熱した場合、板幅方向
の温度差を（従来例えば１５０°Ｃ以上あったものを〕
本実施例によると４０〜３０’Ｃ以内の平担な温度分布
で均一加熱することができた。

Ｈ０発明の効果 以上のとおりで、本発明によると、平板の誘導加熱にお
いて困難性を伴なう板幅方向の温度分布全、板幅方向の
両端部を含む全板幅にわたってほぼ平担に近い温度分布
とすることができた。とくに平担な温度分布とすること
が難しい薄板を含めて各種板厚の平板を良好な温度分布
で誘導加熱を行なうことが可能となり、その実用上の効
果は大なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明に係る加熱コイル装置１示し、
第１図は平面図、第２図には第１加熱フイルにより加熱
された平板の温度分布図、同図■は第２加熱コイルによ
る温度分布図、同図（Ｃ）は第１加熱コイルと第２加熱
コイルにより加熱された平板の温度分布図、第３図は第
２実施例の平面図、第４図は第２実施例の加熱コイルに
より加熱された平板の温度分布図、第５図（至）、の）
は第３実施例の平面図と側面図、第６図（４）、［Ｆ］
）は従来の加熱コイル装置の第１例を示す平面図と側面
図、第７図は導体の拡大斜視図、第８図は第６図のコイ
ルにより加熱された平板の温度分布図、第９図代、ＣＢ
）は従来の第２例の平面図と側面図、第１０図は鉄心を
備えた導体の拡大斜視図、第１１図は温度分布図である
。 ｌ・・・平板、２／、ｔ／、９・・・第１加熱フイル、
３、弘、ｌユ・・・導体、り、ｌ参・・・９１９．１０
，１！・・・第２加熱コイル。 第２図（Ａ） 第２図（Ｂ） 第２図（Ｃ） 第１０図 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送される平板の中周波または高周波による誘導
   加熱コイル装置において、 板幅方向に延在する複数の導体とこれらの導体間を接続
   する導体を有し、平板の両面に対向して配設され、かつ
   電源と接続された直交磁束型の第１加熱コイルと、平板
   の板幅方向の両側の端部近傍にて、平板の長さ方向に延
   圧し、かつ両端部側で流れる電流の方向が逆方向となる
   複数の導体とこれらの導体間を接続する導体を有し、平
   板の両面に対向して配設され、かつ電源と接続された直
   交磁束型の第２加熱コイルとを平板の搬送方向に配列し
   たことを特徴とする平板の誘導加熱コイル装置。