(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円柱状に形成した鉄心を絶縁モールドした鉄心モールド部を、加熱コイルを巻回して絶縁モールドしたリング状のコイルモールド部の内側に組合せた２個のインダクターを、コ字形鉄心の開口部を挟んで対向して取付けた誘導加熱装置のＣ形インダクターにおいて、前記鉄心モールドとコイルモールドとの接合面に、互いに嵌合するテーパー面を形成したことを特徴とする誘導加熱装置。
【請求項２】
嵌合する両テーパー面の間に断熱クッションを介在させたことを特徴とする請求項１記載の誘導加熱装置。
【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てくる被加熱材をＣ形インダクターの開口部を通過させて誘導加熱する誘導加熱装置のインダクター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では被加熱材を予め所定の温度に加熱してから連続的に搬送させて、順次圧延ミルで圧延して薄板に成形する過程で、被加熱材の端部側の温度が次第に降下していく問題がある。このように端部側が温度降下して全体に温度が不均一のまま圧延すると品質が一定せず、端部側の硬度が高くなって被加熱材が割れたり、圧延ミルのローラが摩耗するなどの問題が発生する。このため、鉄鋼圧延ラインの圧延ミルの上流側に被加熱材の端部を加熱する誘導加熱装置が設置されている。
【０００３】
この誘導加熱装置としては、従来例えば図４に示すようにＣ形インダクター１が用いられている。このＣ形インダクター１は、鉄心モールド部２をリング状のコイルモールド部３の内側に組合せた２個の上下インダクター４、４を、コ字形鉄心５の開口部６を挟んで上下に対向して取付けた構造をなし、この間に被加熱材９を通過させて誘導加熱する。このインダクター４の詳細な構造は、図５および図６に示すように、ストレート鉄心８ａの両面に鉄心冷却板８ｂ、８ｂを取付け、この上部両側にラジアル鉄心８ｃ、８ｃを取付けて楕円柱状の鉄心８を形成し、この表面をモールド材１０で絶縁モールドして鉄心モールド部２が形成されている。
【０００４】
またコイルモールド部３は、加熱コイル１２を巻回してモールド材１０で絶縁モールドしてリング状に形成され、ベース１３にコイルスタッド１４で連結されている。このコイルモールド部３の内側に前記鉄心モールド部２を挿入して、この間の間隙に複数個のクサビ１７を打ち込んで一体に固定されている。このように鉄心モールド部２とコイルモールド部３を別個に形成して、コイルモールド部３を交換する場合に、この部分だけを取り外して容易に交換できるようになっている。
【０００５】
このＣ形インダクター１は加熱コイル１２に通電すると振動が発生するが、従来のインダクター４は、鉄心モールド部２とコイルモールド部３とがクサビ１７で固定されているので、繰りかえし振動が加わるとクサビ１７が次第に抜けてきたり、クサビ１７と接触する部分に応力が集中する問題がある。このようにクサビ１７が抜け、またコイルスタッド１４が振動により破損するとコイルモールド部３が落下する恐れがあり、また応力集中によりモールド材１０に亀裂が入って、ここから被加熱材９の表面に発生した酸化鉄を除去するために噴射した工業用水や酸化鉄が侵入して加熱コイル１２の絶縁を破壊してコイル短絡事故を招く恐れがあった。
【０００６】
【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、鉄心モールド部とコイルモールド部を別個に形成して、応力が局部的に集中せず、モールド材の亀裂の発生を防止して長期間安定して運転することができる誘導加熱装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の誘導加熱装置は、略円柱状に形成した鉄心を絶縁モールドした鉄心モールド部を、加熱コイルを巻回して絶縁モールドしたリング状のコイルモールド部の内側に組合せた２個のインダクターを、コ字形鉄心の開口部を挟んで対向して取付けた誘導加熱装置のＣ形インダクターにおいて、前記鉄心モールドとコイルモールドとの接合面に、互いに嵌合するテーパー面を形成したことを特徴とするものである。更に請求項２記載の発明は、嵌合する両テーパー面の間に断熱クッションを介在させたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の誘導加熱装置は、インダクターの鉄心モールド部とコイルモールド部の接合面に、互いに嵌合するテーパー面が形成されているので、加熱コイルから発生する振動が加わっても、強固に嵌合しているので抜け落ちる事がない。またテーパー接合面では全面接触しているので応力集中がなく、モールド材の亀裂発生を防止することができる。更に請求項２記載の発明は、両テーパー面の間に間隔調整用の断熱クッションが介在されているので、テーパー面の寸法精度にバラツキがあってもこれを吸収して確実に固定することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図１および図２を参照して詳細に説明する。鉄心モールド部２は、ストレート鉄心８ａの両面に鉄心冷却板８ｂ、８ｂを取付け、この上部両側にラジアル鉄心８ｃ、８ｃを取付けて楕円柱状の鉄心８を形成し、この表面をモールド材１０で絶縁モールドして楕円柱状に形成されている。このモールド材１０の側面に、下方に向かって直径が拡大したテーパー面１５が形成されている。またコイルモールド部３は、加熱コイル１２を巻回してモールド材１０で絶縁モールドしてリング状に形成すると共に、内周側面のモールド材１０を、下方に向かって内径が拡大したテーパー面１５が形成されている。またコイルモールド部３は、コイルスタッド１４でリング状のベース１３に接続されている。
【００１０】
このように鉄心モールド部２とコイルモールド部３を別個に形成してから、鉄心モールド部２の外周のモールド材１０に形成されたテーパー面１５に間隔調整用の断熱クッション１６を巻き付けてから、コイルモールド部３の内側に鉄心モールド部２を挿入して嵌合させ、両テーパー面１５、１５の間に断熱クッション１６を介在させたた状態で一体に接合してインダクター４を形成したものである。
【００１１】
このインダクター４を２個作成し、これを図４に示すようにコ字形鉄心５の開口部６を挟んで上下に対向して取付けてＣ形インダクター１を構成する。このように形成したＣ形インダクター１の上下のインダクター４、４の間に図２に示すように被加熱材９を通過させ、電源から加熱コイル１２、１２に電流を流して上下方向に磁束を発生させる。この磁束を被加熱材９に鎖交させることにより渦電流を誘起させ、ジュール熱を発生させて被加熱材９のコーナー部を誘導加熱するようになっている。
【００１２】
上記構造のインダクター４は、鉄心モールド部２とコイルモールド部３の接合面に、互いに嵌合するテーパー面１５、１５が形成されているので、加熱コイル１２から発生する振動が加わっても、強固に嵌合しているので従来のクサビ１７で固定した構造のようにクサビ１７が抜け落ちる事がない。また鉄心モールド部２とコイルモールド部３はテーパー面１５で断熱クッション１６を介して全面接触しているので応力集中がなく、モールド材１０に亀裂が入りにくく、工業用水や酸化鉄の侵入によるコイル短絡事故を防止することができる。また両テーパー面１５、１５の間に間隔調整用の断熱クッション１６が介在されているので、モールド材１０の充填によりテーパー面１５の寸法精度にバラツキがあっても、これを吸収して確実に固定することができる。
【００１３】
上記構造のインダクター４、４は、テーパー面１５が被加熱材９側の直径が小さくベース１３側に向かって拡大した構造について示したが、図３に示すように上部インダクター４は、テーパー面１５が被加熱材９側の直径が大きくベース１３側に向かって縮小した構造でも良い。この上部インダクター４は、コイルモールド部３の重量が加わるとテーパー面１５、１５が食い込むように嵌合して、コイルモールド部３を強固に支持することができる。
【００１４】
なお上記実施の形態では、テーパー面１５、１５の間に間隔調整用の断熱クッション１６を介在された構造について説明したが、モールド成型後、機械加工によりテーパー面１５を切削して寸法精度を高めれば、断熱クッション１６を省いて直接嵌合させた構造でも良い。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明にかかわる誘導加熱装置によれば、鉄心モールド部とコイルモールド部の接合面に、互いに嵌合するテーパー面が形成されているので、振動が加わっても強固に嵌合して脱落を防止することができ、また嵌合面では全面接触しているので応力集中がなく、モールド材に亀裂が入りにくく、工業用水や酸化鉄の侵入によるコイル短絡事故を防止することができる。また鉄心モールド部とコイルモールド部は別個に形成してから組合せるので、コイルモールド部の交換も容易に行なうことができる。更に請求項２記載の両テーパー面の間に間隔調整用の断熱クッションが介在されているので、テーパー面の寸法精度にバラツキがあっても、これを吸収して確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態によるインダクターの断面図である。
【図２】図１に示すインダクターを取付けたＣ形インダクターを示す断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態によるインダクターを取付けたＣ形インダクターを示す断面図である。
【図４】従来のＣ形インダクターを示す斜視図である。
【図５】図４に示すインダクター部分の構造を拡大して示す斜視図である。
【図６】図５に示すインダクターの断面図である。
【符合の説明】
１    Ｃ形インダクター
２    鉄心モールド部
３    コイルモールド部
４    インダクター
５    コ字形鉄心
６    開口部
８    鉄心
９    被加熱材
１０    モールド材
１２    加熱コイル
１３    ベース
１４    コイルスタッド
１５    テーパー面
１６    断熱クッション
１７    クサビ
【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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【図６】
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