(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを移送するラインに沿って、ワークの温度を所定温度まで昇温させる昇温コイルと、ワークを所定温度に保持する保温手段と、ワークを所定温度から常温まで冷却する冷却器とを順に配置し、
前記保温手段は、発熱を伴うことなくワークを保温する保温筒と発熱を伴う保温コイルとをラインの流れる方向に沿って順に配置した組み合わせを少なくとも１対設けて構成し、前記保温筒はライン上に着脱自在に設ける一方、前記保温コイルはラインに沿って移動可能に設け、
前記冷却器はラインに沿って移動可能に設け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】
本発明は誘導加熱装置に関し、ワークの昇温後の保温が適正になされるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワークを熱処理するには、誘導加熱装置が用いられる。熱処理の手順としては、図４に示すように一定の時間ｔ1内にワークの温度をＴまで昇温させたのちに、温度Ｔで時間ｔ2だけワークを保温し、最後に時間ｔ3内にワークの温度を常温まで急冷する。
【０００３】
図４のパターンでワークを熱処理する場合、従来例１，２の２つの方式が用いられている。
【０００４】
まず、従来例１について説明する。図５に示すように昇温コイル１，保温筒２ａと水冷等による冷却器３とがラインに沿って架台１３上に配置され、ワーク４が矢印の方向へ移送される。そして、図６に示すように電源５からインバータ６，マッチング回路６を介して昇温コイル１のみに電力が供給される。ここで、保温筒２ａの長さＬは最高ライン速度Ｖｍａｘ及び最低必要保温時間ｔ2ｍｉｎによって決定される。
【０００５】
次に、従来例２について説明する。図７に示すように昇温コイル１等が配置されている。従来例２は従来例１と異なり、保温筒２ａに代えて強制加熱用の保温コイル２ｂが用いられ、そのために図８に示すように保温コイル２ｂにも電力が供給される。保温コイル２ｂの長さＬも前記の保温筒２ａの長さと同様にして決定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来例１では昇温コイルのみによる加熱であるため、保温筒を通過中に熱の輻射，熱伝導等によってワークの温度が図９のように低下する。また、保温筒の長さＬは前記のようにして決定されるため、保温温度の許容範囲が狭く、ライン速度が小さい場合は保温温度の下限を下回ってしまう。
【０００７】
従来例２では保温コイルの長さＬは前記のようにして決定されるが、ライン速度が小さいときでも必要以上に長いコイルで加熱することになり、コスト高になる。また、ワークは誘導加熱装置の前後のみに設けられた上下一対の搬送用ロール（図示せず）で拘束されているため、長いコイルで長時間ワークを加熱すると自重変形等によりワークの形状に悪影響を及ぼす恐れがある。
【０００８】
そこで本発明は、斯る課題を解決した誘導加熱装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
斯る目的を達成するための請求項１に係る誘導加熱装置の構成は、ワークを移送するラインに沿って、ワークの温度を所定温度まで昇温させる昇温コイルと、ワークを所定温度に保持する保温手段と、ワークを所定温度から常温まで冷却する冷却器とを順に配置し、前記保温手段は、発熱を伴うことなくワークを保温する保温筒と発熱を伴う保温コイルとをラインの流れる方向に沿って順に配置した組み合わせを少なくとも１対設けて構成し、前記保温筒はライン上に着脱自在に設ける一方、前記保温コイルはラインに沿って移動可能に設け、前記冷却器はラインに沿って移動可能に設けたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による誘導加熱装置の実施の形態を説明する。
【００１１】
（ａ）実施の形態１
まず、ライン速度が大きいために一定時間だけ保温するには長い保温スペースが必要な場合の誘導加熱装置の構成を図１に示す。この場合は、図のように、ワーク４の移送されるラインに沿って、昇温コイル１，保温手段９，冷却器１２が配置され、保温手段９は単一の保温筒１０と単一の保温コイル１１とで構成されている。
【００１２】
昇温コイル1は従来と同じであって発熱を伴うものである。保温筒１０は発熱を伴うことはなくワークの熱が逃げるのを防止するためにワークの周囲を覆う筒形状にしたものであり、架台１３に対して着脱自在に設けられている。発熱を伴う保温コイル１１と冷却器１２は、車輪１４を設けることでラインに沿って移動自在に構成されている。
【００１３】
斯る誘導加熱装置では、保温コイル１１と冷却器１２とをラインに沿って動かすことにより、保温手段９の占める保温スペースＳの長さを自由に設定することができる。このため、ライン速度が大きくて長い保温スペースが必要な場合のワークの誘導加熱を適正に行うことができる。
【００１４】
（ｂ）実施の形態２
次に、ライン速度が小さいために一定時間だけ保温するには短い保温スペースで足りる場合の誘導加熱装置の構成を図２に示す。この場合は、図のように保温手段９として発熱を伴う保温コイル１１のみを設けたものである。
【００１５】
斯る誘導加熱装置は、図１における実施の形態１のライン上から保温筒１０を取り除き、保温コイル１１及び冷却器１２を図中の左方へ移動させることによって構成することができる。保温手段９が、保温コイル１１のみによって構成されるために保温スペースＳの長さが短く、ライン速度が小さくて短い保温スペースが必要な場合のワークの誘導加熱を適正に行うことができる。
【００１６】
（ｃ）実施の形態３
最後に、ライン速度が実施の形態１の場合よりも大きい場合の誘導加熱装置を図３に示す。この場合は、図１が保温手段９として保温筒１０，保温コイル１１の組み合わせたものを一対設けたのに対して２対設けて、ワークの搬送速度が大きくなった分だけ保温スペースＳを長くして保温時間を一定にしたものである。なお、保温筒１０，保温コイル１１を３対以上設けてもよい。
【００１７】
その他の構成，作用は実施の形態１と同じなので、説明を省略する。
【００１８】
なお、実施の形態１では保温手段として保温筒と保温コイルとからなる組み合わせを１対設け、実施の形態３では２対設けたが、３対以上設けてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明からわかるように、請求項１に係る誘導加熱装置によれば保温手段を発熱を伴うことなくワークを保温する保温筒と発熱を伴う保温コイルとをラインの流れる方向に沿って順に配置した組み合わせを少なくとも１対設けて構成したので、ライン速度が大きくて長い保温スペースが必要な場合のワークの誘導加熱を適正に行うことができ、保温スペースの全体に保温コイルを配置する場合に比べて製造コストを下げることができる。
【００２０】
また、保温スペースの長さを変更できるため、ライン速度が小さい場合から大きい場合までの全ての範囲にわたって保温時間を同等にすることができる。そして、長い保温スペースを設けることによりワークを支持する搬送用ロール間の長さが必要以上に大きくなりワークが自重によって変形する等の悪影響がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による誘導加熱装置の実施の形態１を示す構成図。
【図２】本発明による誘導加熱装置の実施の形態２を示す構成図。
【図３】本発明による誘導加熱装置の実施の形態３を示す構成図。
【図４】ワークを熱処理する際の時間と温度との関係を示すグラフ。
【図５】誘導加熱装置の従来例１を示す構成図。
【図６】誘導加熱装置の従来例１における電気系統を示す構成図。
【図７】誘導加熱装置の従来例２を示す構成図。
【図８】誘導加熱装置の従来例２における電気系統を示す構成図。
【図９】従来例１の欠点を示すためのグラフ。
【符号の説明】
１…昇温コイル
４…ワーク
９…保温手段
１０…保温筒
１１…保温コイル
１２…冷却器
１４…車輪
【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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【図９】
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