JPS5914524B2 - 金属板の誘導加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属板の誘導加熱装置に関するもので、特に金
属板の均一加熱装置に関するものである。

従来、金属板を熱処理する場合、温度コントロールが容
易なことから誘導加熱が一般に行なわれている。

この誘導加熱は第１図Ａ、Ｂおよび第２図Ａ、Ｈに示す
ように導線１を巻回した誘導加熱コイル２内に、金属板
３を挿入し、電源４より誘導加熱コイル２内に電力を供
給して交番磁束５を発生させると、この磁束と鎖交する
金属板３内に交番磁束５と直角方向にうず電流６が発生
する。

このうず電流６と金属板３自身の抵抗によりジュール熱
が発生し、金属板３の加熱が行なわれる。

この加熱過程は第６図の温度分布図に破線Ｘで示すよう
に、金属板３その幅方向全面にわたって均一に加熱され
るのではなく、交番磁束５０分布に従って加熱が行なわ
れるとともに、熱伝達により加熱が行なわれて行く。

従って金属板３内の温度分布は端部側の温度が高く、中
心に向って低い温度勾配が生じる。

特に板厚の大きい金属板３の場合、および鉄板とアルミ
ニウム板のように透磁率の異なる金属板を複合した複合
金属板の場合に、この傾向が大きく、均一な熱処理が難
しかった。

このため、温度分布の均一化を図るため、従来は加熱電
力と加熱時間とを調整する方法が一般的に行なわれ、ま
たこの他の方法として低温部に発熱体を設けたり、高温
部を冷却したり、あるいは温度補正用のコイルを別に設
けるなどが行なわれていた。

しかしながら、従来の加熱電力と時間との調整により温
度の均一化を図る方法は、時間がかかる上、加熱電力の
消費も大ぎく、またその他の方法も付帯設備を必要とし
、構造が複雑となり経済性が劣る上、保守点検などの労
力もかかるなど種々の欠点があった。

本発明は上記の欠点を除去して誘導加熱コイル内を通過
する金属板を幅方向に亘って均一に加熱する誘導加熱装
置を得ることを目的とする。

本発明は、金属板の幅広の面と、誘導加熱コイルとの間
隙に、金属板の中心線上に位置するように磁気集束子を
配置して、前記金属板の加熱を幅方向に沿って均一化す
るようにしたことを特徴とするものである。

以下本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第３図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、電
源４に接続した誘導加熱コイル２内に金金属板３を挿入
し、該金属板３の中心線上に位置するように２個の磁気
集束子８，８を設けている。

この磁気集束子８は透磁率μがμ〉１以上の金属、例え
ば珪素鋼板など鉄系の板材を重ね合わせたもので形成さ
れている。

またこの磁気集束子８の支持方法としては、第９図およ
び第１０図に示すようにステンレスなどの非磁性の材料
で形成された支持枠９で支持し、これを誘導加熱コイル
２のケース１０に取付けるようになっている。

このように磁気集束子８を配置することにより、第５図
に示すように誘導加熱コイル２内に発生した交番磁束５
が磁気集束子８に集束され、磁束密度の分布が幅方向に
沿って平均化することにより、被加熱材である金属板３
の中心部付近も端部側と同様に加熱することができる。

特に鉄板とアルミニウム板など、透磁率の異なる金属板
を重ね合わせた複合金属板を加熱すよ場合には、第６図
の温度分布図に実線Ｙで示すように、磁気集束子８を用
いない破線Ｘで示す従来の装置に比べて、はぼ均一に加
熱され、顕著な効果を示す。

この理由は磁気集束子８を用いない従来装置では、透磁
率の小さい金属（例えばアルミニウム板）が磁束を幅方
向の端部側に偏在させる作用があるため、鉄系の金属板
単位の場合に比べて、温度勾配が著しくなるが、磁気集
束子８を用いることにより、このような偏在作用に打勝
って磁束を中心側に集束させるためであると考えられる
。

なお本発明は、上述の実施例に限らず、例えば第７図Ａ
およびＢに示すように金属板３の上面と、誘導加熱コイ
ル２との間の間隙７に、金属板３の中心線上に位置する
ように２個の磁気集束子８゜８を配置するようにしても
よい。

また第８図ＡおよびＢに示すように金属板３の上下両面
と誘導加熱コイル２との間の間隙７に夫夫配置するよう
にしてもよく、またその個数は必要に応じて任意に選定
することかできる。

以上説明した如（、本発明に係る金属板の誘導加熱装置
によれば、磁気集束子を所定の位置に配置する極めて簡
単な構造により、金属板を幅方向に沿って均一に加熱す
ることができるため、従来の如く複雑な温度コントロー
ルや付帯設備を必要とせず、経済的で安価な上、保守点
検も容易であるなど顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは従来の誘導加熱装置の平面図、同１図Ｂは同
図Ａの正面図、第２図Ａは第１図の装置における磁束の
分布状態を示す説明図、同図Ｂは同図Ａにおける金属板
の５ず電流の発生状態を示す説明図、第３図は本発明の
一実施例による誘導加熱装置の平面図、第４図は第３図
の一部切欠した側面図、第５図は第３図の装置における
磁束の分布状態を示す説明図、第６図は金属板内におけ
る温度分布図、第７図Ａは本発明の他の実施例による誘
導加熱装置の平面図、同図Ｂは同図Ａの正面図、第８図
Ａは本発明の異なる他の実施例による誘導加熱装置の平
面図、同図Ｂは同図Ａの正面図、第９図は誘導加熱装置
の正面図、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線に沿って切断し
矢印方向に見た断面図である。 １・・・導線、２・・・誘導加熱コイル、計・・金属板
、４・・・電源、５・・・交番磁束、６・・・うず電流
、７・・・間隙、８・・・磁気集束子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 誘導加熱コイル内に、金属板を挿入してこれを加熱
   する金属板の誘導加熱装置において、前記金属板と、誘
   導加熱コイルとの間隙に、金属板の中心線上に位置する
   ように配置された磁気集束子を設け、前記金属板の加熱
   を幅方向に沿って均一化するようにしたことを特徴とす
   る金属板の誘導加熱装置。 ２ 加熱する金属板として、透磁率の異なる複数個の金
   属板を重ね合わせた複合金属板を用いることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の金属板の誘導加熱装置。