JPS6310559B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、被加熱物の加熱効率を高めることが
できる電磁誘導加熱コイルとその製造方法に関す
るものである。 （従来の技術） 一般に加熱は用途に応じて物の製造工程に組み
入れられるが、その一つとして塗装工程における
乾燥のための加熱がある。この加熱は塗装後、塗
料を定着させるためのものであつて、発熱ラン
プ、熱風等によつて乾燥炉内で行われている。こ
のような加熱の場合、被加熱物の形状が単純で、
かつ大型なものに対して適している。被加熱物が
小型で、その形状が複雑な場合、均一な温度分布
を得るために電磁誘導加熱方式を採用する。この
電磁誘導加熱方式は、本出願人により提案されて
いる。第１１図および第１２図に示す特願昭59−
166973号、電磁誘導加熱用コイルとその製造方法
がある。さらに上記発明を改良した第１３図およ
び第１４図に示す実願昭59−181168号、電磁誘導
加熱用コイルがある。 上記の加熱用コイル２０は被加熱物の表面形状
に適合するような凹凸状の内面を形成しており、
被加熱物の形状に形成された木型２１を、この木
型２１に対応する穴を有する固定板２２に組み合
わせ、木型２１の表面に剥離剤を塗布し、布を密
着させたりした後、接着剤で固めながら導線２３
を巻回して、乾燥後に木型２１を外して製作され
るものである。 （発明が解決しようとする問題点） 上記の電磁誘導用加熱用コイルは、被加熱物が
単一形状のものであつて用途を拡張するために改
良の余地があり、その外、熱輻射による異状加熱
および励磁磁界の干渉による加熱への悪影響を改
良しなければならない。 そこで本発明の目的は、上記問題点を解決する
もので、被加熱物の区分された各箇所を夫々包囲
する外部加熱コイルに熱検出手段を設け、被加熱
物の中空に挿入する内部加熱コイルに冷却パイプ
を挿通し、干渉防止部材を挿入して、熱効率が高
く、適確な加熱、そして耐久性があり、汎用性に
富み、製作が容易な電磁誘導加熱コイルとその製
造方法を提供することである。 （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために本発明の第一の発
明は、被加熱物の形状に応じて近似させた形状で
あつて、被加熱物の区分された各加熱箇所を夫々
包囲する大きさのボビンに熱検出手段を設けた外
部加熱コイルと、被加熱物の中空部に挿入される
大きさの棒状のボビンの内部に非磁性体でなる冷
却パイプを挿通し、励磁磁界の干渉防止部材を挿
入した内部加熱コイルとからなる構成であつて、
第二の発明は、被加熱物の区分された箇所の形状
に近似したボビンに下地を塗布した後、接着剤で
固定しながら導線をボビンの表面に応じて巻回
し、続いて乾燥し、該乾燥後の耐熱補強性を溶射
する方法である。 （作用） 第２の発明の方法によつて製作された第一の発
明である電磁誘導加熱コイルの外部加熱コイルと
内部加熱コイルによつて、例えば、シヨツクアブ
ソーバのような形状の被加熱物を加熱すると、必
要温度までの温度上昇率が高く、熱効率が高く、
耐久性があり、製作が容易な加熱コイルが実現で
きる。 （実施例） 以下、本発明のうちの第二の発明による方法に
よつて製作される第一の発明の電磁誘導加熱コイ
ルを主体に説明すると、まず第１図〜第４図は本
発明の電磁誘導加熱コイル（以下、加熱コイルと
いう）であつて、第５図に示すような被加熱物で
あるアウターシエル２と、スプリングシート３
と、ブラケツト４からなるシヨツクアブソーバ５
を加熱するための形状である。 第１図に示す加熱コイル１ａは、第６図に示す
ように加熱コイル１ａを嵌挿した状態に対応した
箇所に位置するものであつて、透磁率の高い材料
でなり円筒の端部に帯状の輪体６が形成されたボ
ビン７ａに適宜、導線８を巻いたものである。輪
体６の導線８を巻いていない面は、シヨツクアブ
ソーバ５のスプリングシート３の一面に対向する
ようになつている。この輪体６の外径はスプリン
グシート３の外径よりも10〜15mm小さくすること
によつて、スプリングシート３の外周端への熱集
中を防ぐ形状になつている。ボビン７ａの円筒と
輪体６に位置する導線８と導線８の間には孔９が
穿設され、この孔９には熱検出手段である熱電対
１０が取り付けられている。 第２図に示す加熱コイル１ｂは、同様にして第
６図にも示す箇所に対応して位置するものであつ
て、例えばブラケツト４が別体であり、加熱コイ
ル１ｂをアウターシエル２の端部から嵌挿できる
時に使用し、ブラケツト４がアウターシエル２に
固定している時は、第３図に示すような半割の加
熱コイル１ｃを組み合わせて使用する。これら両
者は、上記したようにボビン７ｂ，７ｃの外面に
導線８が巻かれ、その間に熱電対１０が取り付け
られている。 第４図に示す加熱コイル１ｄは第６図に示すよ
うに中空であるアウターシエル２の内部に挿入で
きる形状であり、容器状の円筒に形成されたボビ
ン７ｄの外周面には、導線８が巻かれている。ボ
ビン７ｄの開口からは、誘導加熱を防止するため
に非磁性体からなる冷却パイプ１１が二本挿通さ
れて、熱輻射による発熱を強制冷却するために、
冷却水を循環できるようになつている。さらに励
磁磁界の干渉を防ぐために干渉防止部材１２であ
るフエライトまたはアルミ箔が挿入され、そし
て、ボビン７ｄの開口は周知の耐熱シール材によ
つて封止されている。 第１図〜第３図に示す各加熱コイル１ａ，１
ｂ，１ｃに設けた熱電対１０の端子は、図示省略
されているが、中間制御機器を介してマイクロコ
ンピユータに接続されて、電圧、電流、周波数等
を制御できるようになつている。 以上述べた加熱コイル１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
の形状は、シヨツクアブソーバ５に使用する例を
述べたが、寸法の異なる他のシヨツクアブソーバ
５にも使用できるように汎用性を備えている。汎
用性をさらに拡張するために各形状の加熱コイル
を用意しておくことが考えられる。 次に製造順序を説明する。まず第５図に示すシ
ヨツクアブソーバ５を第６図に示すように三箇所
に分けた形状で透磁率の高い材料でなるボビン７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ（第１図〜第４図に示した
ものと同様である）を用意する。ここでは第２図
に示すアウターシエル２の箇所を加熱するものを
例にとると、第７図に示すようにボビン７ｂの表
面に樹脂等の下地１３を塗布し、その後、第８図
に示すように接着剤１４で固定しながら導線８を
ボビン７ｂの外面に巻いて乾燥させる。乾燥後、
第９図に示すように適宜、セラミツク、テフロン
等の耐熱補強材１５を溶射することによつて完成
する。 加熱コイル１ｃ，１ｄは第３図および第４図に
示したような導線８の巻回しの形状に限定される
ものではなく、あらかじめボビン７ｃ，７ｄの表
面積に対応した平らな形状に導線８を巻回して、
その後、ボビン７ｃ，７ｄに張り付けるようにし
てもよく、巻回しの方向は、一定方向であつても
よい。 以上の過程において導線８としては耐熱エナメ
ル線を複数本撚つて使用する。このようにすれば
各導線８に流れる電流を均一にすることができ、
また磁力線を密にすることができる。さらに加熱
コイルの自然冷却が単線よりも早く、コスト的に
も有利になる。 このようにして製作された各加熱コイル１ａ，
１ｂ，１ｃ，１ｄをシヨツクアブソーバ５の外周
に嵌挿して、通電することによつて磁界を発生し
加熱する。ここで本発明の加熱コイルに対して、
上記した特願昭59−166973号、発明の第１１図お
よび第１２図に示す加熱コイルＡと、実願昭59−
181168号、考案の第１３図および第１４図に示す
加熱コイルＢとを比較した実験結果を表―に示
す。この表は各実験項目を満たす評価を100とし
て他の値を表わしたものである。上記実験の他の
結果として、シヨツクアブソーバ５の昇温の推移
を表わしたグラフを第１０図に示す。測定点はシ
ヨツクアブソーバ５のアウターシエル２とスプリ
ング３であり、番号に対応して上記の加熱コイル
Ｂ（第１４図）について曲線B₂，B₃で表わし、本
発明は曲線E₂，E₃で表わした。

【表】 表―から明らかなように、本発明の加熱コイ
ルでは、シヨツクアブソーバ５に対する温度分布
の結果から、加熱コイル１ａ，１ｂ，１ｃに熱電
対１０を取り付け、各加熱コイルの電流、電圧、
周波数を制御でき、強制冷却によつて無駄な熱輻
射をなくすことができるので均一の加熱ができる
ことを示し、加熱時間からは、上記の制御とシヨ
ツクアブソーバ５の形状に対応した加熱コイル１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄであるから、第１０図から
も明らかなように必要な温度までの温度上昇率が
２〜３倍高くなり、必要温度については、同じく
第１０図にも示すように、干渉防止部材を挿入し
たので熱効率を20％前後、電流値に換算して10A
のものが12Aに、向上できたことを示している。
また、構造上において、加熱コイル１ａ，１ｂ，
１ｃ，１ｄをシヨツクアブソーバ５の各箇所に配
備される形状に分けたので製作が容易となり、導
線８はボビン７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの表面に位
置し、汎用性を持たせた形状であるから加熱コイ
ルを嵌挿する際、シヨツクアブソーバ５の塗膜面
に傷をつけたり、加熱コイル１ａ，１ｂ，１ｃの
内面と塗膜面との不適当な間隙による熱効率の減
少は解消され、特にスプリングシート２に面する
第１図に示した加熱コイル１ａの輪体６の直径を
スプリングシート３の直径よりも10〜15mm小さく
したので熱の集中がなくなり、熱効率は良好であ
る。シヨツクアブソーバ５の内部に挿入される加
熱コイル１ｄには、冷却パイプ１１が挿通されて
いるので、冷却により加熱コイル１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄの寿命が永くなる。 （発明の効果） 本発明は以上説明したように加熱コイルとその
製造方法であるから、必要温度までの温度上昇率
が高く、印加される電圧・電流に対する熱効率が
高く、適確な加熱ができ、耐久性のある加熱コイ
ルが実現でき、その製作も容易であつて、汎用性
があることから、加熱による乾燥作業の能率が向
上し、高品質の乾燥が達成でき、製作価格は安く
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の外部加熱コイルの例を示す
斜視図、第２図は、本発明の外部加熱コイルの例
を示す斜視図、第３図は、本発明の外部加熱コイ
ルの例を示す斜視図、第４図は、本発明の内部加
熱コイルの例を示す斜視図、第５図は、被加熱物
であるシヨツクアブソーバを示す斜視図、第６図
は、第５図に示すシヨツクアブソーバに加熱コイ
ル嵌挿した略側面図、第７図は、ボビンに下地を
施した斜視図、第８図は、ボビンに導線を巻回し
た斜視図、第９図は、ボビンに導線を巻回した
後、耐熱補強材を溶射した斜視図、第１０図は、
本発明の加熱コイルと従来のものを比較した実験
結果を示すグラフ、第１１図は、従来の加熱コイ
ルの製造工程を示す斜視図、第１２図は、従来の
他の加熱コイルの製造工程を示す斜視図、第１３
図は、従来の加熱コイルの製造工程を示す斜視
図、第１４図は、従来の加熱コイルの製造工程を
示す斜視図である。 １ａ，１ｂ，１ｃ：外部加熱コイル、１ｄ：内
部加熱コイル、５：被加熱物（シヨツクアブソー
バ）、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ：ボビン、１０：
熱検出手段（熱電対）、１１：冷却パイプ、１
２：干渉防止部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被加熱物の形状に応じて近似させた形状を有
   し、前記被加熱物の区分された各加熱箇所を夫々
   包囲する大きさを有するボビンに熱検出手段を設
   けた外部加熱コイルと、前記被加熱物の中空部に
   挿入される大きさを有する棒状のボビンの内部に
   非磁性体でなる冷却パイプを挿通し、さらに励磁
   磁界の干渉防止部材を挿入した内部加熱コイルと
   からなることを特徴とする電磁誘導加熱コイル。 ２ 被加熱物の区分された箇所の形状に近似した
   ボビンに下地を塗布した後、接着剤で固定しなが
   ら導線をボビンの表面に応じて巻回し、続いて乾
   燥し、該乾燥後に耐熱補強材を溶射することを特
   徴とする電磁誘導加熱コイルの製造方法。