(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒体と、その有底円筒体の内部に略一定の間隙を開けるとともに当該有底円筒体の開口部よりはみ出すように挿入された誘導加熱コイルと、有底円筒体を回転させる回転機と、誘導加熱コイルを固定取り付けする支持台とを備え、回転する有底円筒体を内面から固定の誘導加熱コイルで誘導加熱する有底円筒体の誘導加熱装置において、
有底円筒体は、その内面に、開口部から底部に向かって軸方向に、誘導加熱コイルが挿入された長さの略半分の長さの多数の溝を有することを特徴とする有底円筒体の誘導加熱装置。
【請求項２】
有底円筒体と、その有底円筒体の内部に略一定の間隙を開けて挿入された誘導加熱コイルと、有底円筒体を回転させる回転機と、誘導加熱コイルを固定取り付けする支持台とを備え、回転する有底円筒体を内面から固定の誘導加熱コイルで誘導加熱する有底円筒体の誘導加熱装置において、
誘導加熱コイルは、有底円筒体の内面に対し、略一定の間隙を保ち、開口部側と底部側とを直線的に往復し、隣り合う直線端部を半円弧導体で接続した往復導体から構成され、
さらに、前記誘導加熱コイルは有底円筒体の底部側では内向きに折り曲げられていることを特徴とする有底円筒体の誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転する有底円筒体を固定の誘導加熱コイルで内面誘導加熱して、有底円筒体の表面に接触する物体を加熱する有底円筒体の誘導加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来例の主要部の構成図を示す。この図５において、１は有底円筒体、２は有底円筒体１を内面から誘導加熱する誘導加熱コイル、３は誘導加熱コイル２の支持台、４は軸４ａを介して有底円筒体１を回転させる回転機、５は回転機４、および支持台３を取り付ける回転機取付台、７は有底円筒体１内に設けられたジャケット室を示す。
【０００３】
この図５の構成において、有底円筒体１は軸４ａを介して回転機４で回転させられており、支持台３に固定支持された誘導加熱コイルにより内面から、非接触で誘導加熱されている。この場合に、誘導加熱コイルが円筒形で均一幅で巻回されていると、有底円筒体の長手方向の温度は、開口端から僅かに底側に寄った所が最も高温になり、底に向かって放物線を描くように低い温度になり、均一な温度分布が得られない。
【０００４】
この放物線型の温度分布を改善するために、有底有底円筒体１内に設けられたジャケット室に使用温度に適した気液二層の熱媒体を封入し、その液の蒸気圧を利用する方法が一般的に知られている。また、有底有底円筒体１の底に近いコイルほど密巻にして、有底有底円筒体１の底に近い部分ほど、その部分にリンクする磁束が増加するようにして発熱量が増すようにした疎密巻誘導名熱コイルも良く知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来例の構成では、有底円筒体の厚みの内部に長手方向の密封の孔をジャケット室を多数、円周上に設けるために、その分厚さが増し有底円筒体が必要以上に重量を増したり、大きくなる問題がある。また、長手方向の密封孔を多数開けるために製作費が嵩み、有底円筒体の表面に接触する物体をガイドする溝等を設ける場合、ガイド溝の種類毎に専用の有底円筒体を用意するので、設備費が嵩む問題がある。
【０００６】
この発明の目的は、有底円筒体に特殊加工をしないで有底円筒体の表面が略均一に加熱できる有底円筒体の誘導加熱装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、有底円筒体と、その有底円筒体の内部に略一定の間隙を開けるとともに当該有底円筒体の開口部よりはみ出すように挿入された誘導加熱コイルと、有底円筒体を回転させる回転機と、誘導加熱コイルを固定取り付けする支持台とを備え、回転する有底円筒体を内面から固定の誘導加熱コイルで誘導加熱する有底円筒体の誘導加熱装置において、有底円筒体は、その内面に、開口部から底部に向かって軸方向に、誘導加熱コイルが挿入された長さの略半分の長さの溝を有する有底円筒体の誘導加熱装置とする。
【０００８】
請求項２の発明は、有底円筒体と、その有底円筒体の内部に略一定の間隙を開けて挿入された誘導加熱コイルと、有底円筒体を回転させる回転機と、誘導加熱コイルを固定取り付けする支持台とを備え、回転する有底円筒体を内面から固定の誘導加熱コイルで誘導加熱する有底円筒体の誘導加熱装置において、誘導加熱コイルは、有底円筒体の内面に対し、略一定の間隙を保ち、開口部側と底部側とを直線的に往復し、隣り合う直線端部を半円弧導体で接続した往復導体より構成され、さらに往復する導体からなる誘導加熱コイルが有底円筒体の底部側では内向きに折り曲げられている有底円筒体の誘導加熱装置とする。
【０００９】
円筒形の誘導加熱コイルで有底円筒体を内面加熱すると誘導加熱コイルの長手方向の中央に当たる有底円筒体の部分が最も発熱量が多く誘導加熱コイルの端部に向かって放物線を描くように発熱量が減少する。これは有底円筒体の厚み部に浸透した磁束が有底円筒体から出て誘導加熱コイル内径側を通って一周する際に空気と有底円筒体との物性値の差により磁束が曲げられるためで、誘導加熱コイルの端部に向かうほど有底円筒体内を通る磁束が減少するためである。これを避けるために、有底円筒体の開口部より誘導加熱コイルがはみ出すようにすれば、有底円筒体開口部に向かう磁束が内側に曲がりにくくなり、発熱量の減少は少なくなる。
【００１０】
一方、有底円筒体の底部側の場合、誘導加熱コイルは円筒からはみ出せないので、この部分の有底円筒体内の磁束を増加させるために、有底円筒体の発熱量の多い部分の内面側に開口部から底部に向かう溝を設け、その部分の円周方向の電気抵抗を増加させると、その抵抗増加分に半比例して誘導電流が減少して発熱量が減少する（請求項１の発明）。
【００１１】
また、請求項２の発明に示した別の構成は、有底円筒体内面の長手方向に略同じ空隙を保って直線状に導体を往復させるものであり、導体に通じた電流に対向して有底円筒体内面の長手方向に直線的に誘導電流が発生する。この誘導電流は導体端部が往復するために半円形を描くので、その部分が有底円筒体の端部でない所では半円形に沿って流れる。導体の端部は有底円筒体の端部より内側になるようにしている。
【００１２】
なお、有底円筒体の底部の外表面からの放熱を補うために、往復導体は、底部側で内側に折り曲げて底部の発熱量を増加させる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の第１実施例の主要部の構成図を示す。この図１において、従来例と同一の符号を付けた部材はおおよそ同一の機能を有するのでその説明は省略する。この図１において、１ｂは有底円筒体、２ａは有底円筒体１ｂを内面から誘導加熱するラッパ状誘導加熱コイル、３ａはラッパ状誘導加熱コイル２ａの支持台、４は軸４ａを介して有底円筒体１ａを回転させる回転機、５は回転機４、および支持台３ａを取り付ける回転機取付台を示す。  この図１の構成において、有底円筒体１ａは軸４ａを介して回転機４で回転させられており、支持台３ａに固定支持されたラッパ状誘導加熱コイル２ａにより内面から、非接触で誘導加熱されている。
【００１４】
ラッパ状誘導加熱コイル２ａは、有底円筒体１ｂの底部に近い方が最大径になるように配置されているので、有底円筒体１ｂの円筒部の底部に近い方がラッパ状誘導加熱コイル２ａとの距離が短くなり、磁気抵抗が減少するので、その部分にリンクする磁束の量が増加して、発熱量が増加する。そのために有底円筒体１ｂの長手方向の均熱性が増す。
【００１５】
図２（ａ）はこの発明の第２実施例の主要部の構成図、（ｂ）はＡ−Ａ矢視図を示す。この図２（ａ），（ｂ）において、１ａは開口部から底部に向かって溝８を設けた有底円筒体、２は有底円筒体１を内面から誘導加熱する誘導加熱コイル、３は誘導加熱コイル２の支持台、４は軸４ａを介して有底円筒体１ａを回転させる回転機、５は回転機４、および支持台３を取り付ける回転機取付台を示す。この図２の構成において、有底円筒体１ａは軸４ａを介して回転機４で回転させられており、支持台３ａに固定支持された誘導加熱コイル２により内面から、非接触で誘導加熱されている。
【００１６】
この図２に示された実施例では、有底円筒体１ａの発熱量の多い部分の内面に、開口部から底部に向かって軸方向に、その部分の円周方向の電気抵抗を増加させるために、誘導加熱コイルが挿入された長さの略半分の長さの多数の溝８が設けられている。従って、この実施例においては、その抵抗増加分に反比例して誘導電流が減少して発熱量が減少し、有底円筒体内面の発熱量が均一化する。
【００１７】
図３はこの発明の第３実施例の主要部の構成図を示す。この図３において、１ｂは有底円筒体、２０は有底円筒体１ｂを内面から誘導加熱する往復導体による直線状誘導加熱コイル、３ｂは直線状誘導加熱コイル２０の支持台、４は軸４ａを介して有底円筒体１ｂを回転させる回転機、５は回転機４、および支持台３ｂを取り付ける回転機取付台を示す。なお、直線状誘導加熱コイル２０は隣り合う直線端部が半円弧状導体で接続されている。この図３の構成において、有底円筒体１ｂは軸４ａを介して回転機４で回転させられており、支持台３ｂに固定支持された往復導体による直線状誘導加熱コイル２０により内面から、非接触で誘導加熱される。
【００１８】
この図３によれば、往復導体による直線状誘導加熱コイル２０に対向する円筒体の内面に、導体に流れる電流の向きとは逆向きに誘導電流が誘起する。この誘導電流は導体が直線部分に対向する部分には直線的に流れ、導体の直線端部では半円弧状に外側に膨らんで流れる。従って、この誘導電流による有底円筒体１ｂ上の発熱量は導体が直線である部分に対向する部分では均一になる。
【００１９】
導体の直線端部では、特に、有底円筒体１ｂの開口部側では、半円弧状に外側に膨らんで流れる電流が有底円筒体１ｂの開口端部の、往復導体の中間に相当する位置に集中するので有底円筒体１ａの開口端部が過熱されやすくなる。
【００２０】
この過熱は、例えば直線導体間を接続する半円弧導体の外側端部を有底円筒体１ｂの開口端部の内側にすることにより抑制される。
【００２１】
図４（ａ）はこの発明の第４実施例の主要部の構成図、（ｂ）はそのＡ−Ａ矢視図を示す。この図４（ａ），（ｂ）が図３と異なる点は、（ｂ）に示すように有底円筒体１ｂの底部における直線導体間を接続する半円弧導体が内向きへ向かって、つまり軸線へ向かって折り曲げられ、それにより折り曲げ部２０ａ付きの直線状誘導加熱コイル２０ｂとして形成されて底部を加熱するようにした点である。
【００２２】
この図４の実施例によれば、有底円筒体１ｂの底部を加熱して、底部からの放熱による円筒形部分の温度降下を抑制するとともに、円筒形部分の端部まで均一に加熱できる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、有底円筒体に特殊な加工をしなくても長手方向に均一な加熱ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の第１実施例の主要部分の構成図
【図２】  （ａ）はこの発明の第２実施例の主要部分の構成図、（ｂ）はそのＡ−Ａ矢視図
【図３】  この発明の第３実施例の主要部分の構成図
【図４】  （ａ）はこの発明の第４実施例の主要部分の構成図、（ｂ）はそのＡ−Ａ矢視図
【図５】  従来例の構成図
【符号の説明】
１ａ        有底円筒体
２          誘導加熱コイル
２ａ        ラッパ状誘導加熱コイル
３ａ，３ｂ  支持台
４          回転機
４ａ        軸
５          回転機支持台
６          キー
２０          直線状誘導加熱コイル
２０ｂ        直線状誘導加熱コイル
２０ａ        折り曲げ部
【図１】
0003810117.tif 000002
【図２】
0003810117.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003810117.tif 000005
【図５】
0003810117.tif 000006