(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心の脚部に水冷された加熱コイルを巻回し、この被加熱材側の表面に断熱板を被覆した誘導加熱装置において、前記断熱板の内側又は裏側の全面に亘って、断熱板の割れにより高温度に加熱されて断線する検知線を配線し、この検知線を電源と表示器に接続して、検知線が断線すると電源からの電流が遮断されて表示器が作動し、断熱板の割れの発生を検知するようにしたことを特徴とする誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続的に搬送される被加熱材を誘導加熱する装置において、その表面を保護する断熱板の割れを自動的に検出する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、鉄鋼圧延ラインなど被加熱材を連続的に走行させて加熱する誘導加熱装置は、従来例えば図５に示すように構成されている。この誘導加熱装置は、積層鉄心１の脚部２、２の間の凹溝３に、水冷銅管を巻回して加熱コイル４を形成し、この凹溝３に不定形の断熱材５をモールドし、更にこの表面に断熱板６を取付けて支持枠７で支持した構造になっている。
【０００３】
この誘導加熱装置は、被加熱材８の両端側を上下から挟むように夫々設置され温度降下の大きい両端部を局部的に加熱するようになっている。この場合、誘導加熱装置と被加熱材８とのギャップが少ないほど加熱効率が良いので、通常は、被加熱材８との衝突を防止すると共に加熱効率を考慮して20〜30mm程度に設定されている。
【０００４】
このため誘導加熱された被加熱材８の輻射熱から加熱コイル４を保護するために表面に断熱板６が取付けられているが、被加熱材８に近接しているので常時、輻射熱を受けて８００〜１３００℃にまで加熱されている。この断熱板６は耐火性の優れた断熱キャスタブルセメントやセラミック焼成板で形成されているが、操業中に内側の加熱コイル４が水冷されているので、断熱板６はその表面と内面とで大きな温度差を生ずる上、表面に被加熱材８や酸化スケールなどが衝突して次第に損傷して行く。このため長期間使用している内に熱的にも機械的にも衝撃を受けるため断熱板６に割れが入りこれが進行して行くと輻射熱が割れを通して侵入し、遂には加熱コイル４の絶縁被覆を破壊してコイル間の短絡を引き起こす恐れもある。
【０００５】
これを防止するため、操業を停止して定期的に点検して断熱板６の再施工を行っている。断熱板６を断熱キャスタブルセメントで形成したものは、解体、再施工、乾燥と長時間に亘って操業を停止しなければならない。また断熱板６をセラミック焼成板で形成したものは板だけを交換すれば良いので操業を停止する時間を短くすることができる。
【０００６】
しかしながら、操業中に断熱板６に割れが生じたかどうかを確認する方法がなく、通常はラインの停止時に目視で確認しているが、細い割れが発生している場合には確実に検出することができない恐れがあり、短絡事故が一旦発生すると、加熱コイル４の交換、不定形の断熱材５の詰替えなど、長時間操業を停止しなければならない問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記欠点を除去し、断熱板の割れの発生を遠隔地で自動的に検知して加熱コイルの絶縁破壊による短絡事故を未然に防止することができる誘導加熱装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の誘導加熱装置は、鉄心の脚部に水冷された加熱コイルを巻回し、この被加熱材側の表面に断熱板を被覆した誘導加熱装置において、前記断熱板の内側又は裏側の全面に亘って、断熱板の割れにより高温度に加熱されて断線する検知線を配線し、この検知線を電源と表示器に接続して、検知線が断線すると電源からの電流が遮断されて表示器が作動し、断熱板の割れの発生を検知するようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成をなす誘導加熱装置は、加熱コイルに高周波電源から通電すると、磁束が発生してこれが連続的に走行する被加熱材を加熱する。このとき表面の断熱板は、高温に加熱された被加熱材からの輻射熱により加熱される。運転中に断熱板に割れが発生すると、配線した細い検知線がこの割れを通して被加熱材からの輻射熱を受けて高温度に加熱されて断線する。検知線が断線すると電源からの電流が遮断されて表示器が作動して断熱板に割れが発生したことを知らせる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図１ないし図３を参照して詳細に説明する。この誘導加熱装置は図１に示すように、積層鉄心１の脚部２、２の間の凹溝３に、水冷銅管を巻回して加熱コイル４を形成し、この凹溝３に不定形の断熱材５をモールドして、更にこの表面にセラミック断熱板６を取付けて支持枠７で支持した構造になっており、ここまでは図５に示す従来の構造と同じである。
【００１１】
更にセラミック断熱板６の内側には、図２に示すように検知線９が蛇行して配線されて一体に埋設され、これら検知線９の両端は支持枠７の外部に引出され、電源10と表示器11に接続されている。この表示器11は検知線９の回路が遮断されると警報を表示するようになっている。
【００１２】
上記装置で被加熱材８の端部を加熱する場合、先ず加熱コイル４に図示しない高周波電源から通電すると、磁束が発生してこれが連続的に走行する被加熱材８を上下に貫通する。このとき被加熱材８に生じる渦電流によりジュール熱を発生して被加熱材８の両端部が加熱される。このとき被加熱材８は表面のセラミック断熱板６に近接して連続的に通過するため、被加熱材８からの輻射熱によりセラミック断熱板６が加熱される。この状態で内側に埋設された検知線９はセラミック断熱板６で表側から断熱され、水冷された加熱コイル４により裏側から冷却されて温度が低く保持されている。また検知線９は閉回路が形成されて電源10から通電しているので表示器11は作動しない。
【００１３】
運転中に図３に示すようにセラミック断熱板６に割れ12が発生すると、内側に埋設して配線した細い検知線９がこの割れ12を通して被加熱材８からの輻射熱を受けて高温度に加熱されて断線する。検知線９が断線すると電源10からの電流が遮断されて表示器11が作動して断熱板６に割れ12が発生したことを知らせる。このように割れ12の発生を検知した時、セラミック断熱板６の補修や交換を行い、加熱コイル４の絶縁破壊を防止することができる。
【００１４】
なお加熱コイル４から発生する磁束が検知線９を通過するが、検知線９は細い金属線で形成されているので、これ自身が誘導加熱されて温度が上昇することは少ない。また断熱板６の内側に検知線９が埋設されているので強度が増し、更に耐久性を向上させることができる。
【００１５】
また検知線９の配線方法は蛇行状に限らず図４に示すように渦巻き状でも良く、また検知線９は断熱板６の内側に埋設したものに限らず、裏面に配線した構造でも良い。また断熱板６はセラミック焼成板に限らず断熱キャスタブルセメントで形成した構造でも良く、更に断熱板６を成型する時に、ファイバー糸などを埋め込めば更に耐久性を向上させることができる。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明によれば、断熱板の裏側または内側に検知線を配線した簡単な構造により、断熱板の割れの発生を遠隔地で電気的に検知して、補修や交換を行い、加熱コイルの絶縁破壊による短絡事故を未然に防止できる誘導加熱装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態による誘導加熱装置を示す縦断面図である。
【図２】図１に示す断熱板の裏面に取付けた検知線の配線状態を示す平面図である。
【図３】図１に示す断熱板に割れが入った状態を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態による検知線を渦巻き状に配線した状態を示す平面図である。
【図５】従来の誘導加熱装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  鉄心
２  脚部
３  凹溝
４  加熱コイル
５  断熱材
６  断熱板
７  支持枠
８  被加熱材
９  検知線
10  電源
11  表示器
12  割れ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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