(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体フレームに支持された釜と、該釜の下部外面を取り囲むように形成され前記本体フレームに支持された誘導加熱手段とを備え、該誘導加熱手段の誘導コイルが前記釜の下部外面に沿った状態に配置されている誘導加熱処理器であって、
前記誘導コイルが直径の異なる複数の単位コイルを備えており、さらに、これら単位コイルが前記釜と略同心の単層状に配置され、
前記本体フレームに支持され前記誘導コイルを保持する上下案内弾性支持手段を具備し、前記上下案内弾性支持手段は前記本体フレームに支持された複数の単位支持機構部を有しており、前記単位支持機構部は前記本体フレームに支持された固定部材と、該固定部材に上向きの弾力に抗しつつ下方変位可能に係着された上下動部材と、前記誘導コイルの半径方向に略直交した線回りに遊動自在に該上下動部材に係着したコイル保持部とを具備しており、かつそれぞれの単位支持機構部は前記誘導コイルの導電条部材の長さ方向へ離間した複数の被支持箇所のそれぞれを単独に上向きの弾力に抗しつつ任意傾斜姿勢での下方変位可能に支持するものであって、
前記釜が使用位置にあるとき、前記釜の外面が前記単位支持機構部のそれぞれを前記コイル保持部の上縁箇所に形成された隙間形成部位を介し前記弾力に抗して押し下げた状態となることにより、前記誘導コイルが前記釜の下部外面に倣うように押し下げられ該下部外面から前記隙間形成部位の高さに対応した距離だけ離間された状態となることを特徴とする誘導加熱器の加熱構造。
【請求項２】
前記単位コイルのそれぞれを支持した単位支持機構部の数は、前記誘導コイルの直径が大きくなるにしたがって多くなされ且つ前記単位コイルの撓曲容易性が増大するに従って多くなされることを特徴とする請求項1記載の誘導加熱器の加熱構造。
【請求項３】
前記コイル保持部が碍子で形成されると共に、該コイル保持部の上縁箇所のうち前記誘導コイル半径方向へ離れた２位置箇所に前記隙間形成部位としての上方突起部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の誘導加熱器の加熱構造。
【請求項４】
前記単位コイルのうち、直径の小さいものほど導電条部材の巻き数を多くなされており、このさい、前記コイル保持部のそれぞれは、厚さ中心線を、これの支持する位置を含む前記誘導コイル半径面に沿わせられた板状構造体となされると共に、前記単位コイルのそれぞれについて当該コイル保持部の位置を含む半径方向上に存在した全ての導電条部材が該板状構造体に下方から受け止められるほか、前記上方突起部をこれら全ての導電条部材の前記誘導コイル半径方向上の存在範囲の内外各側の外方範囲となる前記板状構造体上縁箇所に形成されたものとなされていることを特徴とする請求項３記載の誘導加熱器の加熱構造。
【請求項５】
前記誘導コイル及び前記上下案内弾性支持手段を上下変位させるための駆動手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３、又は４記載の誘導加熱器の加熱構造。
【請求項６】
前記誘導コイル及び前記上下案内弾性支持部が下方へ変位された状態で、前記釜が本体フレームに設けられた水平軸回りの上下方向へ揺動転回されることを特徴とする請求項５記載の誘導加熱器の加熱構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラメルなどの製造に使用される誘導加熱器の加熱構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の誘導加熱処理器として、家庭などで使用される炊飯器のように被処理物を収容する釜の加熱温度が３００℃以下のものとか、工場など使用されるもので金属を溶解させる誘導加熱溶解炉のように被処理物の加熱温度が１０００℃を超えるものなどが存在している（特許文献１〜４）。
【０００３】
上記炊飯器などでは処理物の収容される釜と、これを誘導加熱するための誘導コイルとは分離可能になされている。特許文献１の炊飯器では、誘導コイル側の形状が釜の底に合わせて整形されており、一方、特許文献２の炊飯器では釜の底の形状とは必ずしも一致していないものとなっている。このように、温度の低い領域の器具においては、被加熱容器側とコイル側の形状とでは一致しておれば良く、一致していなくても殆ど考慮の必要のないものである。
【０００４】
一方、特許文献３、４の高温の領域となる金属の誘導加熱溶解炉などでは、炉に収容された被処理物に磁力線を浸透させ該被処理物に渦電流を生じさせ誘導加熱するための誘導コイルは、コイルセメントなどを介して炉本体外側に同体状に固定されている。
【０００５】
このように、高温の領域では容器自体に誘導コイルが固定され、低温の領域においては誘導コイルとは別体となっている。
【特許文献１】特開２００４−３１２９０号公報
【特許文献２】特開２００４−１０５５９６号公報
【特許文献３】特開２００２−６２０５４号公報
【特許文献４】特開平０９−３０３９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、被処理物を４００℃〜６００℃程度の中温域についての誘導加熱処理器については、中間的なものは存在していないのが実情である。中温域の用途としては、例えば薬品の着色材料としてのカラメルなどの用途があり、このような用途においては、炉本体に誘導コイルを固定する高温の金属の誘導加熱溶解炉とは違い、炊飯器などの低温の調理器のように釜と誘導コイルとを分離可能とするが、温度が高いため新たな課題が生じた。
【０００７】
すなわち、本発明者等はこのような温度帯域においては、被処理物がかなり高温（４００℃〜６００℃程度）で加熱されるため、収容物を収容する釜に熱変形が生じ、誘導コイルと釜との相対配置が不適正となって加熱効率が低下するなどの問題が生じることを見出した。
【０００８】
本発明はこれらの実情に対処できるものとした誘導加熱器の加熱構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る誘導加熱器の加熱構造は、本体フレームに支持された釜と、該釜の下部外面を取り囲むように形成され前記本体フレームに支持された誘導加熱手段とを備え、該誘導加熱手段の誘導コイルが前記釜の下部外面に沿った状態に配置されている誘導加熱処理器であって、前記誘導コイルが直径の異なる複数の単位コイルを備えており、さらに、これら単位コイルが前記釜と略同心の単層状に配置され、前記本体フレームに支持され前記誘導コイルを保持する上下案内弾性支持手段を具備し、前記上下案内弾性支持手段は前記本体フレームに支持された複数の単位支持機構部を有しており、前記単位支持機構部は前記本体フレームに支持された固定部材と、該固定部材に上向きの弾力に抗しつつ下方変位可能に係着された上下動部材と、前記誘導コイルの半径方向に略直交した線回りに遊動自在に該上下動部材に係着したコイル保持部とを具備しており、かつそれぞれの単位支持機構部は前記誘導コイルの導電条部材の長さ方向へ離間した複数の被支持箇所のそれぞれを単独に上向きの弾力に抗しつつ任意傾斜姿勢での下方変位可能に支持するものであって、前記釜が使用位置にあるとき、前記釜の外面が前記単位支持機構部のそれぞれを前記コイル保持部の上縁箇所に形成された隙間形成部位を介し前記弾力に抗して押し下げた状態となることにより、前記誘導コイルが前記釜の下部外面に倣うように押し下げられ該下部外面から前記隙間形成部位の高さに対応した距離だけ離間された状態となることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記した本発明によれば次のような効果が得られる。
即ち、請求項１記載の発明によれば、たとえ釜が加熱されてその外面下部に熱歪みが生じ縦面に沿って任意角度に傾斜しても或いは本体フレーム上での高さ位置が変化されても、加熱コイルは隙間形成部位を介して釜との距離を適当な大きさに確保されつつ外面下部に追従して傾斜変位や上下変位を行うものとなるのであり、したがって釜の熱歪みにも拘わらず誘導コイルに釜を効率的に誘導加熱させることができるものである。
【００１１】
また例えば直径が５００ｍｍ以上となされ誘導加熱手段から離反させることを可能となされた釜でカラメルなどを製造する場合において、たとえ釜が５００℃〜６００℃の温度まで加熱され釜に比較的大きい熱歪みが生じても、釜と誘導コイルとの距離を適当な大きさに保持することができ、釜を効率的に誘導加熱することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係る誘導加熱処理器の正面図、図２は該誘導加熱処理器の一部を省略した側面図、図３は誘導加熱手段を示す斜視図、図４は誘導コイル及び上下案内弾性支持手段を示す斜視図、図５は誘導コイル及び上下案内弾性支持手段を示す正面図、図６は誘導コイル及び上下案内弾性支持手段を示す平面図、図７は単位支持機構部の斜視図、図８は単位支持機構部とその周辺を示す正面視説明図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本発明に係る誘導加熱器の加熱構造は、床面ａ１に定置された本体フレーム１、誘導加熱手段２、釜３及び攪拌装置４などからなっている。
【００１４】
本体フレーム１は上方視方形状の枠体となされた基礎台５を備え、該基礎台５の右端部に直方体状の支持台６が固定されると共に、該支持台６の左側の基礎台５部分の上面の前端左右箇所のそれぞれから支柱７ａ、７ｂが起立されている。
【００１５】
各支柱７ａ、７ｂの奥側となる基礎台５部分上には上下方向部材８ａ、前後方向部材８ｂ及び傾斜部材８ｃなどからなる枠構造が形成され、各支柱部７ａ、７ｂ材の起立姿勢を補強している。
【００１６】
９は水平状の方形枠体で、左右の支柱７ａ、７ｂの上端と略同じ高さ位置でこれら支柱７ａ、７ｂ間の奥側となる基礎台５部分の真上位置に配置されている。該方形枠体９の前端部側面からは軸部材１０ａ、１０ｂが左右方向ｆ１の外方へ突出されている。これら軸部材１０ａ、１０ｂのそれぞれはその対応する側の支柱７ａ又は７ｂの上端面に固定された軸受１１ａ、１１ｂにより回動自在に支持されている。
【００１７】
一方、方形枠体９の奥方端の左右方向部材の長さ中央箇所にはさらに奥方へ突出された図２に示す被支持片１２が固着されており、該被支持片１２はこれの真下となる基礎台５箇所に固設された起立状の支持棒部材１３の上端で受け止められることにより、方形枠体９を水平姿勢に維持させるものとなされている。
【００１８】
釜３は回転体形状となされた有底筒状体となされており、方形枠体９の内方に挿入されると共に方形枠体の上面を覆うように固着された環状の上面板９ａの複数箇所から張り出させた支持片を介して方形枠体９に同体状に結合されている。このさい、釜３は誘導加熱手段２により最高で略５００℃〜６００℃程度の温度まで加熱されるため、大きく熱変形することになるが、この熱変形によってもその中心位置が方形枠体９上の略定位置に保持されるように熱変形吸収結合構造を介して方形枠体９に結合させるのがよい。釜３は電磁誘導発熱性材である鉄、ニッケル、強磁性ＳＵＳ又は、ニッケル−コバルト合金などで形成されるものであり、またその容量は例えば、数十リットルから数百リットル程度となされるのであって、このさいの釜３の直径は略、８００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度となる。
【００１９】
誘導加熱手段２は、加熱枠フレーム２ａ、誘導コイル１４及び上下案内弾性支持手段１５などからなっている。
【００２０】
図３に示すように、加熱枠フレーム２ａは、上方視方形状の水平枠構造となされた加熱台１６を備え、該加熱台１６に前後方向部材１７、左右方向部材１８、上下方向部材１９などを組み付けた直方体状の枠構造体となされているもので、枠構造体の内方の上段には、前後方向で対向するように配置されると共に側面部ｂ１及び水平面部ｂ２とを具備した２つの反射板２０ａ、２０ｂを固設されると共にこれら２つの反射板２０ａ、２０ｂの水平面部ｂ２、ｂ２の間に水平面部ｂ２、ｂ２と同一平面をなす水平支持板２１を固設され、加熱台２ａの透孔箇所のそれぞれを平板部材２２ａ、２２ｂで覆った構造となされている。このさい、反射板２０ａ、２０ｂは誘導コイル１４から発せられる磁力線が外方へ漏れ出ないように機能するものである。
【００２１】
加熱枠フレーム２ａの最上部の内方には釜３の下部に密状に外嵌される案内リング２３が配置されている。該案内リング２３は加熱台１６の４つの隅角部の傾斜状枠部材１６ａから立ち上げられ反射板２０ａ、２０ｂの水平面部ｂ２の透孔を通じて上方へ導かれた起立支持棒２４を介して加熱台１６と同体状に固定されているものであり、釜３と案内リング２３との相対関係は、釜３が誘導コイル１４の上方へ離れた状態から近接されるとき、案内リング２３内に釜３が上方から進入され密状に嵌合されるようになり、このさい案内リング２３が加熱枠フレーム２ａに釜３中心へ向かう求心力を付与して、釜３に対する加熱枠フレーム２ａの相対位置を適正化させるように機能するものとなされている。
【００２２】
図４〜図６に示すように、誘導コイル１４は、直径の異なる複数（６個）の単位コイル１４ａを備え、これら単位コイル１４ａを釜３の下部外面に沿わせるように釜３中心からその半径方向外側へ、直径の小さいものから順に且つ単層状に配置したものとなされている。各単位コイル１４ａは銅管からなる導電条部材２５を単層状且つ渦巻き状且つ密状配列となるように巻かれている。それぞれの単位コイル１４ａにおける銅管２５の巻き数は単位コイル１４ａの直径の小さいものほど多くなされているのであり、これにより釜３の中心に近くなるほど磁束密度が疎となって加熱能力が不足するという従来の傾向を修正することができて、釜３の下部は誘導コイル１４の誘導加熱により比較的均等に加熱されるものとなる。
【００２３】
さらに具体的には、銅管２５は外形を例えば、３ｍｍ〜１５ｍｍ程度となされるのであり、また各単位コイル１４ａの銅管２５の巻き数は最も直径の小さい単位コイル１４ａで「８」となされ、最も直径の大きい単位コイル１４ａで「２」となされている。該銅管２５の内孔には銅管２５を冷却するための冷却水が流動されており、該冷却水は図示しない制御手段で適当温度に制御される。そして、各単位コイル１４ａごとの銅管２５は、任意な周波数の交流電力を出力することのできる図示しない電源装置から高周波数（例えば２５ＭＨｚ程度）の交流電力を供給され、その略全長箇所から交番磁場を発生するものとなされている。
【００２４】
上下案内弾性支持手段１５は、誘導コイル１４を上向きの弾力に抗しつつ任意傾斜姿勢の下方変位自在に支持するもので、多数の単位支持機構部２６を備えている。各単位支持機構部２６は図７及び図８などに示すように、固定部材２７、上下動部材２８及びコイル保持部２９などを備えており、誘導コイル１４の銅管２５長さ方向へ離間した複数の被支持箇所のそれぞれを単独に支持するものとなされている。
【００２５】
固定部材２７は下部材３０と上部材３１からなる。下部材３０は細長状のアングル材を主体としたもので、２つの平面部ｃ１、ｃ１のそれぞれの上端部を水平外側へ折り曲げて固定片３０ａ、３０ａを形成されると共に、各平面部ｃ１、ｃ１にネジ部材３２を挿通させるための透孔３０ｂを上下方向へ多数列設されている。
【００２６】
上部材３１は、固定部材３０のアングル材と同じものを主体としたもので、２つの平面部ｄ１、ｄ１に固定部材３０の透孔３０ａに対応した多数のネジ孔３１ａを上下方向へ列設されると共に、９０度を挟む内面の上下２箇所のそれぞれに縦向きの案内筒部材３３ａ、３３ｂを固着されている。
【００２７】
このように形成された固定部材２７は、下部材３０の透孔３０ａと上部材３１のネジ孔３１ａとを適宜に選択して、ネジ部材３２を透孔３０ａに挿通させネジ孔３１ａに螺着することにより、上下方向の全長が段階的な任意な長さに変更されるものである。
【００２８】
上下動部材２８は、丸棒部材２８ａを主体とするもので、上端部の直径箇所に軸挿通孔を形成されると共に、下半分範囲内にも前記軸挿通孔と同一方向の直径箇所に位置されたピン孔ｅ１を上下方向へ列設されている。この上下動部材２８は上部材３１に上向きの弾力に抗しつつ下方変位可能に装着されるのであり、この装着にさいしては、先ず丸棒部材２８ａを上側の案内筒部材３３ａに挿通させると共に上寄り側に位置したピン孔ｅ１にピン部材３４ａを挿通状に止着し、次に該ピン部材３４ａの下側の丸棒部材２８ａ箇所にバネ受け部材３５及びコイルスプリング３６を外挿した状態となし、この状態で丸棒部材２８ａの下端側を下側の案内筒部材３３ｂに挿通させ、次にコイルスプリング３６を適当な圧縮状態となして、下端側のピン孔ｅ１にピン部材３４ｂを挿通状に止着するのであり、このさい丸棒部材２８ａの自由状態でコイルスプリング３６が圧縮状態となり、またピン部材３４ａ、３４ｂが上部材３１であるアングル材の９０℃折り線ｇ１に近接して丸棒部材２８ａの回転変位を一定範囲（例えば略、１０度〜２０度程度の範囲）内に規制する状態となる。
【００２９】
コイル保持部２９は、上下動部材２８に係着手段３７を介して必要範囲内の遊動自在に結合されたもので、碍子からなる単体の板状構造体となされた方形状のコイル受け止め部材３８と、同じく碍子からなる単体の板状構造体となされたコ字形のコイル覆い部材３９とを備えている。
【００３０】
コイル受け止め部材３８は略長方形板状となされてあって、上縁箇所に単位コイル１４ａにおいて複数巻きされた銅管２５の全てが入る巾となされた溝ｈ１を有し、溝底には各巻きの銅管２５が係合される円弧状凹みｈ２が巾方向へ列設されたものとなされている。図示例では同一形態の単位支持機構部２６を全ての単位コイル１４ａの被支持箇所の支持に使用できるものとするため、溝ｈ１における円弧状凹みｈ２の数は銅管２５の巻き数が最大である単位コイル１４ａの巻き数よりも多くなされている。またコイル受け止め部材３８の厚さは例えば５ｍｍ〜１０ｍｍ程度となされる。
【００３１】
コイル覆い部材３９は、水平状の中央辺部３９ａと一対からなる縦向きの側辺部３９ｂ、３９ｂとを備えたもので、全体を板状となされている。厚さは成る可く薄くなすのがよく、例えば２ｍｍ〜４ｍｍ程度となされており、また各側辺部３９ｂは水平外側へ突出された突起部３９ｃを有している。
【００３２】
係着手段３７は弾性に富んだ２つの金属板４０、４０を備えている。各金属板４０はコイル受け止め部材３８の一面を押圧する押圧面部４０ａと、押圧面部４０ａの水平長さ中央箇所から下方へ突出させた支持面部４０ｂと、押圧面部４０ａの水平方向一端から下方へ突出させた第１結合面部４０ｃと、押圧面部４０ａの水平方向他端寄り位置から下方へ延出させ水平面箇所と垂直面箇所を順に連続形成した第２結合面部４０ｄと、押圧面部４０ａの水平方向他端から上方へ延出させ水平面箇所と垂直面箇所と傾斜面箇所を順に連続形成した係合面部４０ｅとを具備したものとされている。
【００３３】
これら２つの金属板４０、４０は逆対称の対向状に配置された状態で第１結合面部４０ａと第２結合面部４０ｄとをネジ部材４１で締結状に結合し、これら金属板４０、４０の押圧面部４０ａ、４０ａ間に位置されたコイル受け止め部材３８の下部を押圧面部４０ａ、４０ａで弾圧状に挟持させて同体状に保持させており、またこれら金属板４０、４０の支持面部４０ｂ、４０ｂとこれら間に位置された上下動部材２８の上端とを丸棒部材２８ａの上端部の軸挿通孔に挿通され支持面部４０ｂ、４０ｂ間に橋渡しされた支点軸部材４２を介して結合され、上下動部材２８に対し支点軸部材４２回りへ揺動可能となされるほか、必要な範囲で任意方向へ移動され傾斜される状態とされている。
【００３４】
係着手段３７はコイル覆い部材３９を位置保持する上でも寄与するのであり、コイル受け止め部材３８から分離されたコイル覆い部材３９を図７及び図８に示すような使用状態に位置保持させるには、コイル覆い部材３９の中央辺部３９ａをコイル受け止め部材３８の溝ｈ１内に位置させると共に溝ｈ１底に沿って中央辺部３９ａを略水平方向へ傾斜させて、一方の側辺部３９ｂをコイル受け止め部材３８の一面側に位置させると共に他方の側辺部３９ｂをコイル受け止め部材３８の他面側に位置させ、この状態でそれぞれの側辺部３９ｂの突起部３９ｃをこれの対応する側の係合面部４０ｅの水平面箇所、垂直面箇所及び傾斜面箇所とで囲まれた領域内に上側から弾撥状に押し入れるようにする。
【００３５】
こうしてコイル覆い部材３９が使用位置に位置保持された状態では、コイル受け止め部材３８の溝ｈ１を形成した各側壁部ｈ３、ｈ３の上端はコイル覆い部材３９の中央辺部３９ａよりも僅かな距離（例えば１ｍｍ〜２ｍｍ程度）だけ上方へ張り出されると共に溝ｈ１底の円弧状凹みｈ２に載置された銅管２５の上面から支障のない距離だけ高くなされているのであり、このさい各側壁部ｈ３、ｈ３においてこれの上端から銅管２５の周面の最上位置に至る範囲の側壁部ｈ３箇所が銅管２５と釜３との最小隙間を決定づけるものとなる上方突起部３８ａをなし、該上方突起部３８ａが隙間形成部位をなすものである。
【００３６】
上記した単位支持機構部２６は、各単位コイル１４ａにおいて銅管２５の長さ方向へ離間した複数の被支持箇所のそれぞれを単独に支持するものとなされるのであり、各単位コイル１４ａごとの単位支持機構部２６の数は、単位コイル１４ａの直径が大きくなるにしたがって多くなされ且つ単位コイル１４ａの撓曲容易性が増大するに従って多くなされる。各単位コイル１４ａにおいて銅管２５の長さ方向で隣接した２つの単位支持機構部２６、２６の間隔は、釜３が使用位置にあるときで２つの隙間形成部位３８ａ、３８ａが釜３の外面に当接したときに、釜３の外面と銅管２５との最小隙間が支障のない大きさ（少なくとも、零よりも大きい距離）となるように決定される。
【００３７】
上記のようにして各単位コイル１４ａについて単位支持機構部２６による被支持位置が決定されることにより、該被支持位置の真下となる箇所、即ち水平支持板２１箇所とこれの真下の平板部材２２ｂ箇所との２箇所が特定され、それぞれの箇所に透孔が形成されるのである。これら透孔には単位支持機構部２６の固定部材２７が縦向きに挿通されると共に下部材３０の固定片３０ａ、３０ａが水平支持板２１に載置されネジ部材で固定される。
【００３８】
このさい、単位支持機構部２６の縦線回りの方向は、当該単位支持機構部２６で支持される単位コイル１４ａにおいて当該単位支持機構部２６による被支持位置を含む単位コイル１４ａ半径面を特定し、該半径面にコイル受け止め部材３８の厚さ中心線を沿わせることにより決定される。
【００３９】
コイル保持部２９はその対応する固定部材２７が加熱台１６に固定された状態の下で、誘導コイル１４の半径方向に略直交した支点軸部材４２の変位可能範囲内で遊動するものとなる。またコイル保持部２９の上縁箇所であって該上縁箇所を含む誘導コイル１４半径方向へ離れた２位置箇所に隙間形成部位３８ａ、３８ａが形成された状態となる。
【００４０】
このようにして加熱枠フレーム２ａに位置決めされた各単位支持機構部２６にその対応する単位コイル１４ａの銅管２５を支持させるのであり、具体的には、単位支持機構部２６のそれぞれについて、その対応する単位コイル１４ａの銅管２５、即ちコイル保持部２９の位置を含む半径方向上に並列状に存在した全ての銅管２５を溝ｈ１内に入れ、それぞれ銅管２５をその対応する円弧状凹みｈ２に嵌まり込んだ状態となして、コイル受け止め部材３８に下方から受け止めさせ、この後、コイル覆い部材３９をコイル受け止め部材３８上から下方へ挿入し弾撥状に押し込み、その２つの隙間形成部位３８ａ、３８ａを図８に示すように係合面部４０ｅ、４０ｅに位置保持させる。
【００４１】
各単位支持機構部２６において、隙間形成部位３８ａはコイル保持部２９の溝ｈ１内に支持した全ての銅管２５の、誘導コイル１４半径方向上の存在範囲の内外各側の外方範囲に位置するものとなる。
【００４２】
図３中、４３は誘導コイル１４の中心に存在する空所に配設された温度センサである。この温度センサ４３は釜３の下部外面の中心に接触して釜３の温度を検出するのであり、検出された温度情報は誘導加熱手段２の加熱温度を制御するための制御装置４４に入力されるのであり、制御装置４４は該入力情報に基づいて誘導コイル１４に供給される交番電流を変化させ、釜３の温度が適正値となるように制御する。
【００４３】
上記誘導加熱手段２の下側となる基礎枠体５部分上の平面視方形範囲内には誘導加熱手段２全体を上下移動させるための駆動手段４５が形成されている。該駆動手段４５は基礎枠体５上面の平面視方形範囲の四隅箇所に設けられ油圧で上下方向へ伸縮作動される流体圧シリンダ装置４６と、これら流体圧シリンダ装置４６により水平姿勢を保持されつつ上下作動される平面視方形状の駆動台４７とを備えている。各流体圧シリンダ装置４６は下端を基礎枠台に固定され、上端を駆動台４７の下面に固定されており、駆動台４７は上面の四隅箇所に高さ調整ネジ機構４８を固設されると共に、これら高さ調整ネジ機構４８を介して加熱台１６の下面と結合されている。したがって加熱台１６は、作業者が各高さ調整ネジ機構４８の全高を調整することで、その高さ位置及び水平面に対する傾斜角度を任意に変更調整されるものとなる。
【００４４】
４９は釜３を方形枠体９と共に軸部材１０ａ、１０ｂ回りへ揺動変位させるための転回駆動部である。該転回駆動部４９は各支柱部材７ａ、７ｂの奥側に配置された２つの流体圧シリンダ装置５０ａ、５０ｂを備えており、それぞれの流体圧シリンダ装置５０ａ、５０ｂは、下端部を上下方向部材８ａの上端面に軸着され、上端部を方形枠体９の左右側面から左右方向の外方へ張り出された結合片に軸着されている。方形枠体９及びこれに固定された釜３はこれら流体圧シリンダ装置５０ａ、５０ｂが最大限に伸長されたとき、図２に仮想線ｊで示すようにこれらの使用位置から９０度を超えて上方へ揺動されるようになされている。このさい、５１はバランスウエイトであり、釜３などを上方へ揺動させるさいの流体圧シリンダ装置５０ａ、５０ａの出力を低減させる上で寄与する。
【００４５】
５２は釜３内の被処理物を攪拌するための攪拌装置であり、腕フレーム５３の下端部が前後向き軸を介して支持台６の上面に枢着され、腕フレーム５３の上端に上部フレーム５４が固着され、上部フレーム５４の先部に底部攪拌パドル５５ａ及び側部攪拌パドル５５ｂがその対応する回転軸５６ａ、５６ｂ回りに回転可能に装着されるほか、上部フレーム５４の基端部にパドル駆動部５７が固定されたものとなされている。腕部材５３は揺動駆動部５８を介して上下揺動されるものとなされている。揺動駆動部５８は、支持台６の前面に突状に固着された結合片に流体圧シリンダ装置５９の一端を軸着され、一方、攪拌装置４の腕フレーム５３の側面に突状に固着された結合片に流体圧シリンダ装置５９の他端を軸着され、流体圧シリンダ装置５９が最大限に短縮作動したとき各部を符号で示す使用位置に移動させ、それが最大限に伸長作動したとき各部を使用位置から９０度を超えて上方へ揺動させるものとなされている。
【００４６】
次に上記した本発明に係る誘導加熱器の加熱構造の使用例及び作用について説明する。
【００４７】
〈釜３を図１の状態から図２に示す状態に転回変位させる場合〉
先ず、揺動駆動部５８の流体圧シリンダ装置５９を伸長作動させて攪拌装置４を図１中の実線で示す位置まで上方揺動させると共に、駆動手段４５の流体圧シリンダ装置４６を図１の状態から例えば１０ｃｍ程度短縮させる。
【００４８】
流体圧シリンダ装置４６の短縮作動が開始されると、駆動台４７及び加熱台１６が同体状に降下し、加熱台１６はコイル保持部２９の上方移動を規制している釜３から漸次に離反する。これに関連して、誘導加熱手段２の案内リング２３が釜３から次第に大きく離反される。
【００４９】
一方、各単位支持機構部２６のコイル保持部２９は駆動台４７が降下するのに伴って、コイルスプリング３６の上向きの弾力により釜３との弾圧接触を維持したまま上下動部材２８と共に次第に加熱台１６に対し上方へ相対移動される。
【００５０】
加熱台１６の降下量がさらに増大して、ピン部材３４が下側の案内筒部材３３ｂに衝接したとき、コイル保持部２９はそれ以上の上方移動を規制されて加熱台１６に対し最大限に上方へ相対移動された状態となる。この後、さらに流体圧シリンダ装置４６が短縮されると、全ての単位支持機構部２６のコイル保持部２９は釜３から必要距離だけ下方へ離れた状態となる。
【００５１】
この状態の後に、転回駆動部４９の流体圧シリンダ装置５０ａ、５０ｂを伸長作動させる。これにより方形枠体９が軸部材１０ａ、１０ｂ回りへ揺動され、釜３は方形枠体９と同体状に揺動される。このさい、誘導加熱手段２の全ての部材は既に釜３から離反されているため、釜３は誘導加熱手段２と接触することなく円弧軌跡を経て上方移動される。このさい釜３がその移動時にコイル保持部２９に接触していないことは、外力の影響を受けやすい誘導加熱手段２の損傷を回避する上で効果的である。
【００５２】
流体圧シリンダ装置５０ａ、５０ｂが最大限に伸長されたとき、釜３は図２に仮想線ｊで示すように反転位置まで転回された状態となる。この状態では釜３内の処理物は自重により外方へ円滑に流出するのであり、また作業者による釜３内の清掃が床面ａ１上から容易に行える状態となる。
【００５３】
〈図２中に仮想線で示すように反転された釜を、図１に示す使用位置に復帰させる場合〉
先ず、駆動手段４５の流体圧シリンダ装置５０ａ、５０ｂを短縮状態となしておき、この状態の下で、転回駆動部４９の流体圧シリンダ装置５０ａ、５０ｂを短縮作動させて、釜３を方形枠体９と共に下方へ揺動させる。この揺動が進行すると、方形枠体９の被支持片１２が支持棒部材１３の上端で受け止められて方形枠体９のそれ以上の下方揺動が規制される。この規制状態では、方形枠体９は水平姿勢に保持され、釜３は使用位置に位置決めされる。このとき、未だ流体圧シリンダ装置４６が短縮状態にあるため、誘導加熱手段２は釜３から下方へ離反した状態であり、したがって釜が円弧軌跡を経て下方揺動しても、誘導加熱手段２が釜３に接触して損傷することはない。
【００５４】
この後、流体圧シリンダ装置４６を伸長作動させる。これにより、誘導加熱手段２が上昇され、先ず案内リング２３が釜３の真下から釜３の下部外周に外嵌されていき、次第に釜３に密状に接触していくのであり、このさい釜３と誘導加熱手段２との上方視相対位置にそれらの遊動範囲内で誤差が生じていても、案内リング２３がその誤差を矯正するように誘導加熱手段２を位置決めするものとなる。
【００５５】
釜３と誘導加熱手段２との水平方向上の遊動は各部の温度差による変形を無理なく行わせるために意図的に付与されることがあるほか、各可動部の消耗などによっても生じるものである。しかし、該遊動は釜と誘導加熱手段との相対位置を不適正となして誘導加熱効率を低下させる要因をなすものであり、このため、この案内リング２３の矯正作用は、誘導加熱手段２の効率的な作動を得る上で有益である。
【００５６】
案内リング２３による矯正作用が得られる程度に誘導加熱手段２が上昇されたとき、上下案内弾性支持手段１５の単位支持機構部２６のコイル保持部２９が釜３の下部外面に接触を開始する。この接触は単位支持機構部２６の全てについて同時に開始されることは実際上殆どないのであって、誘導加熱手段２の上昇に伴ってその接触に係る単位支持機構部２６の数が増大していくように行われる。そして、先に接触したものからコイル保持部２９は釜３に押されてコイルスプリングの上向きの弾力に抗しつつ加熱台１６に対し降下変位される。この後、さらに流体圧シリンダ装置４６が伸長作動されて駆動台４７が図１に示す最上位置に達したとき、全ての単位支持機構部２６のコイル保持部２９が適当な弾力で釜３の下部外面に圧接された状態となる。
【００５７】
各コイル保持部２９と釜３との圧接状態は、コイル保持部２９が上下動部材２８に対し許容範囲内で遊動すると共に銅管２５が任意に撓み変形することから、釜３の外面の任意水平方向の縦面に沿う傾斜角度が許容範囲内でどのように変化しても、図７に示すように、２つの隙間形成部位３８ａ、３８ａは釜３の外面に衝接した状態となる。特にコイル保持部２９が誘導コイル１４の半径方向と直交する方向の支点軸部材４２回りに揺動自在となされているため、誘導コイル１４の半径方向上で釜３の外面の傾斜が比較的大きく変化しても２つの隙間形成部位３８ａ、３８ａは釜３の外面に同時に衝接した状態となる。そして、釜３の外面と銅管２５との隙間は隙間形成部位３８ａに対応した大きさとなされ安定的に保持されるのであり、また２つの隙間形成部位３８ａ、３８ａはその対応するコイル保持部２９の溝ｈ１内の全ての銅管２５の誘導コイル１４半径方向上の存在範囲の内外各側の外方範囲となる箇所に形成されているため、銅管２５と釜３との隙間は、隙間形成部位３８ａ、３８ａの高さよりも大きくなることはない。また２つの隙間形成部位３８ａ、３８ａの高さは、各単位コイル１４ａにおける銅管２５の長手方向の単位支持機構部２６の間隔と、釜３の外形とを考慮した大きさとなされているため、２つの隙間形成部位３８ａ、３８ａが釜３の外面に同時に接触している限り、各単位コイル１４ａにおいて銅管２５と釜３が接触することはない。
【００５８】
また、駆動台４７が図１に示す最上位置に達したときには、温度センサ４３も、図示しない弾性部材の弾力を介して釜３の外面の底部中央箇所に圧接され、釜３の温度の検出が可能となる。
【００５９】
〈釜３内でカラメルなどを製造する場合〉
図１に示す使用位置にある釜３内に材料を投入し、誘導加熱手段２の銅管２５に高周波数（例えば２５ＭＨｚ程度）の交番電力を供給すると共に、銅管２５の内孔に冷却水を循環流動させる。
【００６０】
交番電力の供給により、銅管２５は磁力線を発生し、この磁力線が釜３の下部に渦電流を誘導し、この渦電流が釜３材料の電気抵抗でジュール熱を発生させ、このジュール熱が釜３の温度を上昇させ内部の被処理物を加熱する。
【００６１】
このさい、誘導加熱手段２による誘導加熱は予め決定したプログラムに従って自動的に制御させるのがよいのであり、具体的には、温度センサ４３で釜３の温度を検出しつつ、この検出情報に基づいて、図示しない制御手段により、釜３の温度をプログラムのとおりに制御させるように実施する。
【００６２】
被処理物の加熱中には、必要に応じて攪拌装置４を使用状態にして被処理物を攪拌するのであり、またカラメルの製造においては、釜３の最高温度を５００℃〜６００℃程度の温度領域に到達させる。
【００６３】
釜３の温度が５００℃〜６００℃程度になると、その直径が例えば５００ｍｍを超えるような比較的大きいものでは、釜３の熱歪みも看過できない程度となるのであり、何らの対策も講じないときは、熱歪みに起因して、釜３と銅管２５との隙間が過大になったり、釜３と銅管２５とが接触するなどの現象が生じて、釜３の誘導加熱が効率的に行えなくなる。
【００６４】
当該実施形態においては、コイル保持部２９が釜３の外面にコイルスプリング３６による上向きの弾力で上下変位可能に圧接されると共に加熱台１６に対し遊動するものとなされているため、釜３が熱歪みで変形して部分的に釜３外面の、縦面に沿った傾斜角度や加熱台１６からの高さが変化しても、コイル保持部２９の２つの隙間形成部位３８ａ、３８ａの上端が図８に示す場合とほぼ同様に釜３の外面に同時に圧接された状態を確実に維持される。したがって、誘導加熱手段２において多数のコイル保持部２９により位置保持されている銅管２５は加熱中、常に、釜３との隙間を適正に保持され、誘導コイル１４による誘導加熱は歪み変形の生じない場合と変わりなく実行されるのである。
【００６５】
上記のように、本実施例によれば、直径が５００ｍｍ以上とした釜でカラメルなどを製造する場合においても、たとえ釜が５００℃〜６００℃の温度まで加熱され釜に比較的大きい熱歪みが生じても、釜と誘導コイルとの距離を適当な大きさに保持することができ、釜を効率的に誘導加熱することができるものである。
【００６６】
また、複数の単位支持機構部により誘導コイルの適当に離れた多数箇所のそれぞれを弾力を介して支持するため、釜の下部外面の多数部分に種々異なる傾斜角度や高さの熱歪みが生じても、それぞれの部分において、対応した単位支持機構部の弾力により誘導コイルを撓ませて釜の外面に沿わせることができるのであり、このさい誘導コイルの一部範囲であると全体であるとに拘わらず、釜と誘導コイルとの距離が隙間形成部位により適当な大きさとなされるため、釜を効率的に誘導加熱することができる。
【００６７】
さらに、単位支持機構部が上向きの弾力で誘導コイルを釜の外面に押しつけるようにしても、単位支持機構部が誘導コイルを押した位置の誘導コイルと釜との隙間は前記弾力の大小とは無関係に隙間形成部位の高さと同等となすことができ、したがって各単位支持機構部の弾力に大小の相違があっても、誘導コイルと釜との隙間を安定的に確保させることができる。さらには隙間形成部位を簡易且つ簡便に形成することができる。
【００６８】
また、釜は熱歪みにより誘導コイル半径方向を含む縦面に沿って傾斜変位されることが多いが、コイル保持部の上縁箇所の２箇所の隙間形成部位としての上方突起部が釜の外面に同時に圧接されることで、各単位コイルは前記傾斜変位に的確に追従して釜の外面に正確に沿った状態になるものである。
【００６９】
さらに、誘導コイル及び上下案内弾性支持手段を動力で下方変位させることにより、釜と誘導加熱手段とを上下方向へ簡便に離反させて非接触状態となすことができるのであり、また釜と誘導加熱手段との非接触状態で釜を反転移動させることができて、誘導加熱手段に無理な力が作用することによる損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る誘導加熱処理器の正面図である。
【図２】上記誘導加熱処理器の一部を省略した側面図である。
【図３】上記誘導加熱手段２を示す斜視図である。
【図４】上記誘導加熱手段２に係る誘導コイル１４及び上下案内弾性支持手段を示す斜視図である。
【図５】上記した誘導コイル１４及び上下案内弾性支持手段を示す正面図である。
【図６】上記した誘導コイル１４及び上下案内弾性支持手段を示す平面図である。
【図７】上記上下案内弾性支持手段の単位支持機構部２６を示す斜視図である。
【図８】上記単位支持機構部２６とその周辺を示す正面視説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  本体フレーム
２  誘導加熱手段
３  釜
１４  誘導コイル
１４ａ  単位コイル
１５  上下案内弾性支持手段
２６  単位支持機構部
２７  固定部材
２８  上下動部材
２９  コイル保持部
３５  導電条部材（銅管）
３８ａ  前記隙間形成部位
４５  駆動手段
【要約】
【課題】釜３内でカラメルなどの被処理物が加熱されたとき、釜３が過度に熱変形して、誘導コイル１４と釜３との相対配置が不適正となって加熱効率が低下する問題を解消する。
【解決手段】本体フレーム１に支持され誘導コイル１４を上向きの弾力に抗しつつ任意傾斜姿勢での下方変位自在に支持する上下案内弾性支持手段１５を具備し、釜３が使用位置にあるとき、釜３の外面が上下案内弾性支持手段１５をこれの上縁箇所に形成された隙間形成部位を介し弾力に抗して押し下げた状態となることにより、誘導コイル１４が釜３の下部外面に倣うように押し下げられ該下部外面から隙間形成部位の高さに対応した距離だけ離間された状態となるものである。
【選択図】  図１【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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【図７】
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【図８】
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