JPS625038Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS625038Y2 JPS625038Y2 JP2802282U JP2802282U JPS625038Y2 JP S625038 Y2 JPS625038 Y2 JP S625038Y2 JP 2802282 U JP2802282 U JP 2802282U JP 2802282 U JP2802282 U JP 2802282U JP S625038 Y2 JPS625038 Y2 JP S625038Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- current
- induction heating
- water
- copper tube
- Prior art date
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- Expired
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 21
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 17
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Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は水冷コイルの構成を改良した誘導加熱
コイルに関する。
コイルに関する。
一般に誘導溶解炉に用いられる誘導加熱コイル
は第１図のように構成されている。
は第１図のように構成されている。
図において、１は誘導加熱コイルで、この誘導
加熱コイル１は内部に冷却水が流通する通水路２
を形成した銅管３を、被加熱材（チヤージ）を囲
むように複数回巻回したコイルの両き電端子４
ａ，４ｂ間を通電コイル５とし、この上方を水冷
コイル６としたものである。
加熱コイル１は内部に冷却水が流通する通水路２
を形成した銅管３を、被加熱材（チヤージ）を囲
むように複数回巻回したコイルの両き電端子４
ａ，４ｂ間を通電コイル５とし、この上方を水冷
コイル６としたものである。
このように構成された誘導加熱コイル１内に、
被加熱材７を挿入して、水冷コイル６の通水路２
を通して冷却水を通水し、更にこれと連通する通
電コイル５の通水路２に通してコイル全体を冷却
する。
被加熱材７を挿入して、水冷コイル６の通水路２
を通して冷却水を通水し、更にこれと連通する通
電コイル５の通水路２に通してコイル全体を冷却
する。
またこれとは別に、図示しない交流電源からき
電端子４ａ，４ｂを通して通電コイル５に、所定
周波数の交番電流を通電させると、図中点線で示
すように交番磁束８が発生し、これが誘導加熱コ
イル１内に挿入された被加熱材７と鎖交すると、
誘導電流が誘起される。この誘導電流と、被加熱
材７自身の固有抵抗によりジユール熱が発生し、
被加熱材７を加熱するものである。
電端子４ａ，４ｂを通して通電コイル５に、所定
周波数の交番電流を通電させると、図中点線で示
すように交番磁束８が発生し、これが誘導加熱コ
イル１内に挿入された被加熱材７と鎖交すると、
誘導電流が誘起される。この誘導電流と、被加熱
材７自身の固有抵抗によりジユール熱が発生し、
被加熱材７を加熱するものである。
この場合、通電コイル５内を流れる電流の分布
状態は、被加熱材７に流れる誘導電流と、通電コ
イル５を流れる交番電流との相互誘導作用の表皮
効果により、銅管３の通水路２から内側部分、即
ち巻回した銅管３の内周側端面９と通水路２との
間の部分に集中して流れる。この表皮効果は、通
常次式によつて表わされる電流の浸透深さδで示
される。
状態は、被加熱材７に流れる誘導電流と、通電コ
イル５を流れる交番電流との相互誘導作用の表皮
効果により、銅管３の通水路２から内側部分、即
ち巻回した銅管３の内周側端面９と通水路２との
間の部分に集中して流れる。この表皮効果は、通
常次式によつて表わされる電流の浸透深さδで示
される。
Ｉ＝∫∞ ｐｉ（ｘ）dx＝ioδ
但し、Ｉは全電流、ｉ（ｘ）は銅管３内周側端
面から外側に向つてｘの距離を流れる内部電流、
ioは表面電流、δは電流浸透深さ、ρは銅管３の
固有抵抗、μは透磁率、ｆは周波数である。
面から外側に向つてｘの距離を流れる内部電流、
ioは表面電流、δは電流浸透深さ、ρは銅管３の
固有抵抗、μは透磁率、ｆは周波数である。
従つて、一般に通電コイル５では、銅管３の円
周側端面９と通水路２との間の厚さＴが、電流浸
透深さδ以上あれば、抵抗損失が少なく有効に通
電できるとされている。このため、従来では銅管
３の上記厚さＴを決めるに際して、δ以上の厚さ
に設定し、この銅管３を螺旋状に巻回して誘導加
熱コイル１を形成していた。
周側端面９と通水路２との間の厚さＴが、電流浸
透深さδ以上あれば、抵抗損失が少なく有効に通
電できるとされている。このため、従来では銅管
３の上記厚さＴを決めるに際して、δ以上の厚さ
に設定し、この銅管３を螺旋状に巻回して誘導加
熱コイル１を形成していた。
しかしながら、従来は工作上、同一の断面形状
を有する銅管３を巻回し、これにき電端子４ａ，
４ｂを取付けて、この間を通電コイル５、この上
方を水冷コイル６としているため、水冷コイル６
も大きな電流路断面を有するように構成されてい
る。
を有する銅管３を巻回し、これにき電端子４ａ，
４ｂを取付けて、この間を通電コイル５、この上
方を水冷コイル６としているため、水冷コイル６
も大きな電流路断面を有するように構成されてい
る。
このため、コイル自身を通過する交番磁束８に
より水冷コイル６にも誘導電流が流れて、渦流損
失を発生する。この渦流損失の状態は、交番磁束
８の鎖交するき電端子４ａ，４ｂの近傍が最大と
なり、これに近接する水冷コイル６の渦流損失も
大きくなり、加熱効率が低下する欠点があつた。
より水冷コイル６にも誘導電流が流れて、渦流損
失を発生する。この渦流損失の状態は、交番磁束
８の鎖交するき電端子４ａ，４ｂの近傍が最大と
なり、これに近接する水冷コイル６の渦流損失も
大きくなり、加熱効率が低下する欠点があつた。
本考案は、上記欠点を除去して、水冷コイルに
おける誘導電流を流れにくくして渦流損失を低減
し、加熱効率を向上させた誘導加熱コイルを提供
することを目的とするものである。
おける誘導電流を流れにくくして渦流損失を低減
し、加熱効率を向上させた誘導加熱コイルを提供
することを目的とするものである。
以下本考案の一実施例を図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
第２図乃至第４図は本考案の一実施例による誘
導加熱コイル１を示すもので、この誘導加熱コイ
ル１は内部に冷却水が流通する断面円形の通水路
２を形成した銅管３を、被加熱材７を囲むように
螺旋状に複数回巻回し、適宜の間隔をおいて上下
にき電端子４ａ，４ｂが取付けられている。前記
両き電端子４ａ，４ｂ間に挟まれたコイル部分は
通電コイル５とし、この通電コイル５を形成する
銅管３は第３図に示すように内周側端面９と、通
水路２との間の厚さＴが電流浸透深さδよりも大
きくなるように形成されている。
導加熱コイル１を示すもので、この誘導加熱コイ
ル１は内部に冷却水が流通する断面円形の通水路
２を形成した銅管３を、被加熱材７を囲むように
螺旋状に複数回巻回し、適宜の間隔をおいて上下
にき電端子４ａ，４ｂが取付けられている。前記
両き電端子４ａ，４ｂ間に挟まれたコイル部分は
通電コイル５とし、この通電コイル５を形成する
銅管３は第３図に示すように内周側端面９と、通
水路２との間の厚さＴが電流浸透深さδよりも大
きくなるように形成されている。
また通電コイル５の上方部分は水冷コイル６と
し、この水冷コイル６を形成する銅管３は第４図
に示すように、内周側端面９と通水路２との間の
厚さＴが、前記通電コイル５の場合の厚さＴより
薄く形成されている。
し、この水冷コイル６を形成する銅管３は第４図
に示すように、内周側端面９と通水路２との間の
厚さＴが、前記通電コイル５の場合の厚さＴより
薄く形成されている。
従つて上記構成の本考案による誘導加熱コイル
１によれば、水冷コイル６を形成する銅管３の電
流通路を通電コイル５の場合よりも挟くし、誘導
電流を流れにくくして、渦流損失を大幅に低減す
ることができる。この状態は交番磁束８の集中す
るき電端子４ａ，４ｂの近傍では、通電する電流
の表皮効果を考慮して十分な断面積を採つている
ので、誘導電流が流れ易く、渦流損失も小さい
が、これに近接する水冷コイル６では表皮効果の
影響が大きので、電流通路断面を狭くして誘導電
流を流れにくくしているため渦流損失が少なくな
り加熱効率の向上が図ることができる。
１によれば、水冷コイル６を形成する銅管３の電
流通路を通電コイル５の場合よりも挟くし、誘導
電流を流れにくくして、渦流損失を大幅に低減す
ることができる。この状態は交番磁束８の集中す
るき電端子４ａ，４ｂの近傍では、通電する電流
の表皮効果を考慮して十分な断面積を採つている
ので、誘導電流が流れ易く、渦流損失も小さい
が、これに近接する水冷コイル６では表皮効果の
影響が大きので、電流通路断面を狭くして誘導電
流を流れにくくしているため渦流損失が少なくな
り加熱効率の向上が図ることができる。
なお上記実施例では水冷コイル６を通電コイル
５の上方に設けた場合について示したが、下方ま
たは両側に設けた場合も同様であり、また溶解誘
導炉に限らず誘導加熱装置にも適用することがで
きる。
５の上方に設けた場合について示したが、下方ま
たは両側に設けた場合も同様であり、また溶解誘
導炉に限らず誘導加熱装置にも適用することがで
きる。
更に本考案のコイルを形成する銅管３の断面形
状は、第５図に示すように、断面正方形状の通水
路２を形成した角管１０と断面長方形状の棒材１
１とを一体に接合したもの、あるいは第６図に示
すように円形管１２でも良く、又水冷コイル６と
通電コイル５の断面形状は第３図、第５図、第６
図の組合せで形成しても良い。何れの場合におい
ても電流通路断面の厚さＴは、水冷コイル６を通
電コイル５の場合よりも薄く形成する必要があ
る。
状は、第５図に示すように、断面正方形状の通水
路２を形成した角管１０と断面長方形状の棒材１
１とを一体に接合したもの、あるいは第６図に示
すように円形管１２でも良く、又水冷コイル６と
通電コイル５の断面形状は第３図、第５図、第６
図の組合せで形成しても良い。何れの場合におい
ても電流通路断面の厚さＴは、水冷コイル６を通
電コイル５の場合よりも薄く形成する必要があ
る。
なお本考案では電流通路断面の厚さＴを薄く形
成したが他の方法でも良い。
成したが他の方法でも良い。
以上説明した如く、本考案によれば、水冷コイ
ルにおける誘導電流を流れにくくして渦流損失を
低減し、加熱効率を向上させた誘導加熱コイルを
得ることができる。
ルにおける誘導電流を流れにくくして渦流損失を
低減し、加熱効率を向上させた誘導加熱コイルを
得ることができる。
第１図は従来の誘導加熱コイルを示す縦断正面
図、第２図は本考案の一実施例による誘導加熱コ
イルを示す縦断正面図、第３図は第２図の通電コ
イルを形成する銅管の断面図、第４図は第２図の
水冷コイルを形成する銅管の断面図、第５図およ
び第６図は本考案の他の実施例による銅管の断面
図である。 １……誘導加熱コイル、２……通水路、３……
銅管、４ａ，４ｂ……き電端子、５……通電コイ
ル、６……水冷コイル、７……被加熱材、８……
交番磁束、９……内周側端面、１０……角管、１
１……棒材、１２……円形管。
図、第２図は本考案の一実施例による誘導加熱コ
イルを示す縦断正面図、第３図は第２図の通電コ
イルを形成する銅管の断面図、第４図は第２図の
水冷コイルを形成する銅管の断面図、第５図およ
び第６図は本考案の他の実施例による銅管の断面
図である。 １……誘導加熱コイル、２……通水路、３……
銅管、４ａ，４ｂ……き電端子、５……通電コイ
ル、６……水冷コイル、７……被加熱材、８……
交番磁束、９……内周側端面、１０……角管、１
１……棒材、１２……円形管。
Claims (1)
- 内部に冷却水が流通する通水路を形成した導体
を、螺線状に複数回巻回したコイルの両き電端子
間を通電コイルとし、この端部外側を水冷コイル
とした誘導加熱コイルにおいて、前記水冷コイル
の内周側端面と通水路との間の電流通路断面を通
電コイルの電流通路断面より狭く形成したことを
特徴とする誘導加熱コイル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2802282U JPS58131592U (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 誘導加熱コイル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2802282U JPS58131592U (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 誘導加熱コイル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58131592U JPS58131592U (ja) | 1983-09-05 |
| JPS625038Y2 true JPS625038Y2 (ja) | 1987-02-04 |
Family
ID=30039893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2802282U Granted JPS58131592U (ja) | 1982-02-27 | 1982-02-27 | 誘導加熱コイル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58131592U (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015002327A1 (ja) * | 2013-09-05 | 2015-01-08 | 北芝電機株式会社 | 高周波誘導溶解炉 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH054712Y2 (ja) * | 1984-12-06 | 1993-02-05 |
-
1982
- 1982-02-27 JP JP2802282U patent/JPS58131592U/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015002327A1 (ja) * | 2013-09-05 | 2015-01-08 | 北芝電機株式会社 | 高周波誘導溶解炉 |
| JP2015053110A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 北芝電機株式会社 | 高周波誘導溶解炉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58131592U (ja) | 1983-09-05 |
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