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技術 誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイル

出願人 タクボエンジニアリング株式会社
発明者 西川俊博風間拓朗
出願日 2010年10月28日 (10年3ヶ月経過) 出願番号 2010-242394
公開日 2012年5月17日 (8年9ヶ月経過) 公開番号 2012-094440
状態 拒絶査定
技術分野 誘導加熱一般
主要キーワード ホース状 塗装対象 誘導加熱用 銅パイプ 加熱対象 塗装システム 乾燥炉内 冷却材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2012年5月17日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

特に誘導加熱による乾燥工程を採用した塗装システムにおき、形状を容易に変更可能であるとともに、大電流を流した場合でも燃えることが無い誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた加熱コイルを提供する。

解決手段

誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線1は、フレキシブルシリコン製のホースにより構成された外殻部2と、該外殻部2の内部に装填された1又は複数本の電線本体3と、前記外殻部2の内部に充填された冷却材4と、を具備して構成されたことを特徴とし、加熱コイル5はこの電線1を所望する形状に加工することで構成されており、これにより、ワークWの形状に合わせて所望する形状に変形することが容易であるとともに、塗装システムにおける誘導加熱用に大電流の高周波を流した場合でも燃えることが無い誘導加熱装置用の加熱コイルを得ることができる。

概要

背景

周知の通り、塗装システムにおける被塗装物(以下「ワーク」という。)の塗装に際しては、スプレーガン等によってワークに塗料を塗布した後に、この塗布した塗料を乾燥させてワークに定着させる必要がある。そして、従来からこの乾燥は、乾燥炉を用いて、塗料を塗布したワークを前記乾燥炉に入れた後に、ワークに熱風を吹き付けることにより行なわれていた。

しかしながら、一般的に、乾燥炉内を160度程度にするためには約40分程度が必要なために、熱風乾燥では乾燥時間が長時間に及んでしまい、これにより塗装時間全体が長くなってしまうという問題点が指摘できる。

また、乾燥炉内での乾燥においては、有毒ガス等が発生するために、この有毒ガスを排気する必要上、乾燥炉内は換気されており、これにより熱ロスが生じてしまい、このことが乾燥炉内を所定温度にするまでの時間を長引かせている。

そのため、このような熱風による乾燥の問題点を解決する手法として、高周波誘導加熱を利用した乾燥方法が提案されている。

そして、塗装システムにおいて、誘導加熱を利用してワークに塗布した塗料を乾燥する場合には、円筒状とした加熱コイルを用いてこの加熱コイルの中にワークを入れ、その状態で加熱コイルに高周波電流を流す必要があるが、このとき、塗装システムにおいてワークに塗布した塗料を乾燥させるためには、大電流を流す必要があるために、一般的には、銅パイプによって加熱コイルを構成するとともに、銅パイプの中に冷却水を流すことが行われている。

概要

特に誘導加熱による乾燥工程を採用した塗装システムにおき、形状を容易に変更可能であるとともに、大電流を流した場合でも燃えることが無い誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた加熱コイルを提供する。誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線1は、フレキシブルシリコン製のホースにより構成された外殻部2と、該外殻部2の内部に装填された1又は複数本の電線本体3と、前記外殻部2の内部に充填された冷却材4と、を具備して構成されたことを特徴とし、加熱コイル5はこの電線1を所望する形状に加工することで構成されており、これにより、ワークWの形状に合わせて所望する形状に変形することが容易であるとともに、塗装システムにおける誘導加熱用に大電流の高周波を流した場合でも燃えることが無い誘導加熱装置用の加熱コイルを得ることができる。

目的

本発明は、特に誘導加熱による乾燥工程を採用した塗装システムにおいて、形状を容易に変更可能であるとともに、大電流を流した場合でも燃えることが無い誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイルを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線であって、フレキシブルホースにより構成された外殻部(2)と、該外殻部(2)の内部に装填された電線本体(3)と、前記外殻部(2)の内部に充填された冷却材(4)と、を具備して構成されたことを特徴とする誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線。

請求項2

前記電線本体(3)がリッツ線であることを特徴とする請求項1に記載の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線。

請求項3

前記電線本体(3)を複数本装填したことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線。

請求項4

誘導加熱装置に用いる加熱コイルであって、請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電線(1)によって形成されたことを特徴とする誘導加熱装置に用いる加熱コイル。

技術分野

0001

本発明は、誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイルに係り、より詳しくは、大電流に耐えることができるとともに形状を容易に変形可能とした、誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイルに関する。

背景技術

0002

周知の通り、塗装システムにおける被塗装物(以下「ワーク」という。)の塗装に際しては、スプレーガン等によってワークに塗料を塗布した後に、この塗布した塗料を乾燥させてワークに定着させる必要がある。そして、従来からこの乾燥は、乾燥炉を用いて、塗料を塗布したワークを前記乾燥炉に入れた後に、ワークに熱風を吹き付けることにより行なわれていた。

0003

しかしながら、一般的に、乾燥炉内を160度程度にするためには約40分程度が必要なために、熱風乾燥では乾燥時間が長時間に及んでしまい、これにより塗装時間全体が長くなってしまうという問題点が指摘できる。

0004

また、乾燥炉内での乾燥においては、有毒ガス等が発生するために、この有毒ガスを排気する必要上、乾燥炉内は換気されており、これにより熱ロスが生じてしまい、このことが乾燥炉内を所定温度にするまでの時間を長引かせている。

0005

そのため、このような熱風による乾燥の問題点を解決する手法として、高周波誘導加熱を利用した乾燥方法が提案されている。

0006

そして、塗装システムにおいて、誘導加熱を利用してワークに塗布した塗料を乾燥する場合には、円筒状とした加熱コイルを用いてこの加熱コイルの中にワークを入れ、その状態で加熱コイルに高周波電流を流す必要があるが、このとき、塗装システムにおいてワークに塗布した塗料を乾燥させるためには、大電流を流す必要があるために、一般的には、銅パイプによって加熱コイルを構成するとともに、銅パイプの中に冷却水を流すことが行われている。

先行技術

0007

特開2009−36389号公報
特開2007−275720号公報
特開2007−203166号公報
特開2007−10737号公報
特開2000−239896号公報

発明が解決しようとする課題

0008

ところで、誘導加熱においては、ワークをできるだけ加熱コイルに近づけることで加熱効率が良くなるために、ワークの形状に沿った形状の加熱コイルを用いることが望ましい。

0009

しかしながら、塗装システムにおいては、塗装対象となるワークの形状は様々であるため、一つの加熱コイルで効率よく、様々なワークを効率よく加熱することは困難である。

0010

この点、ワークの形状に合わせて加熱コイルの形状を変更可能であれば、ワークの形状にかかわらず、様々なワークを効率良く加熱することができるが、前述のように、塗装システムにおいてワークを加熱する場合には大電流を流す必要があるため、塗装システムにおける誘導加熱に用いる従来の加熱コイルは、大電流に耐えることができるようにするために銅パイプを用いており、加熱対象となるワークの形状に合わせて形状を容易に変更することができず、そのため、形状の異なる個々のワークごとに、ワークの形状に沿った加熱コイルを用意する必要があり、コストを上げる要因になっていた。

0011

一方、細い電線を用いてコイルを形成することで、形状を容易に変更可能な加熱コイルを得ることが可能だが、細い電線の場合には、大電流を流した場合に高温によって燃えてしまうおそれがある。

0012

そこで、本発明は、特に誘導加熱による乾燥工程を採用した塗装システムにおいて、形状を容易に変更可能であるとともに、大電流を流した場合でも燃えることが無い誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びそれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイルを提供することを課題としている。

課題を解決するための手段

0013

本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線は、
塗装システムにおける誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線であって、
フレキシブルホースにより構成された外殻部と、
該外殻部の内部に装填された電線本体と、
前記外殻部の内部に充填された冷却材と、を具備して構成されたことを特徴としている。

発明の効果

0014

本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線は、フレキシブルなホースにより構成された外殻部の内部に電線本体を装填するとともに、この電線本体を装填した前記外殻部内に冷却水を充填して構成されている。

0015

そのために、加熱対象となるワークの形状に合わせて容易に形状を変更可能であるとともに、電線本体の周囲には冷却水が充填されているために、塗装システムにおける誘導加熱のような、大電流を流した場合でも、燃えることが無い加熱コイルを得ることが可能である。

図面の簡単な説明

0016

本発明の加熱コイル用の電線の実施例の構造を説明するための図である。
本発明の加熱コイル用の電線の実施例の構造を説明するための図である。
本発明の加熱コイル用の電線の実施例を用いた加熱コイルを説明するための図である。
本発明の加熱コイル用の電線の実施例を用いた加熱コイルを説明するための図である。

0017

本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線では、ホース状の外殻部を備えており、この外殻部は、シリコン製のフレキシブルなホースにより構成されている。

0018

そして、この外殻部の中には、1又は複数本の電線本体が装填されており、この電線本体に電流を流すこととしている。

0019

また、前記外殻部内において、電線本体の周囲には、電線本体が高温になることを防止するための冷却水が充填されており、これにより、電線本体に大電流を流した場合でも、電線本体が高温になって燃えてしまうことを防止することが可能である。

0020

ここで、前記電線本体としてはリッツ線を用いるとよく、これにより、効率よく大電流を流すことが可能である。

0021

本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線の実施例について図面を参照して説明すると、図1は本実施例の加熱コイル用の電線を長手方向に見た縦断構造を示す断面図であり、また、図2は、本実施例の加熱コイル用の電線を長手方向に沿って見た縦断構造を示す断面図である。

0022

そして、図において1が本実施例の電線であり、本実施例において前記電線1は、外殻部を有している。即ち、図において2が外殻部であり、本実施例において前記外殻部2は、中空のホースとしており、具体的には、シリコン製のフレキシブルなホースにより構成されており、所望する形状に容易に変形可能としている。

0023

次に、図において3は電線本体である。即ち、本実施例における電線1では、前記外殻部2内に電線本体3を装填しており、この電線本体3に電流を流すこととしている。

0024

ここで、前記電線本体3について説明すると、本実施例において前記電線本体3は、リッツ線を用いており、これにより効率よく高周波の大電流を流すことを可能としている。

0025

即ち、周知のように、高周波電流を導体に流した場合には、この電流は導体の表面のみを流れる性質がある。そのために、太い導線を用いて電線とした場合でも大電流を効率よく流すことができない。また、細い電線を多数本束ねた場合でも全体の外周のみを絶縁している場合には太い導線1本と同様の構成になってしまい、効率よく高周波電流を流すことができない。

0026

それに対して、1本1本を絶縁した細い導線を多数本束ねたリッツ線を用いた場合には、リッツ線に電流を流した場合は、リッツ線を構成する各導線のすべてが電流を流すために、大電流を効率よく流すことが可能である。

0027

そのために、このリッツ線を電線本体3として用い、この電線本体3を前記外殻部2内に装填している本実施例の電線1では、高周波の大電流を効率よく流すことが可能となる。

0028

また、図に示す本実施例においては、前記外殻部2内にリッツ線で構成される電線本体3を2本装填しているために、より大電流の高周波を流すことが可能である。但し、必ずしも電線本体2を2本装填する必要は無く、1本のみでもよく、あるいは、3本以上にしてもよい。

0029

なお、本実施例においては、前記リッツ線として、約5mm径程度でフレキシブルなものを用いており、これにより、電線本体3を容易に、所望する形状に変形可能としている。

0030

次に、図において4は冷却水である。即ち、本実施例の電線1では、前記外殻部2内に冷却水4を充填しており、これにより、前記電線本体3が燃えてしまうことを防止している。

0031

前述したように、塗装システムにおいて、ワークに塗布した塗料を乾燥させる工程で誘導加熱を用いる場合には、加熱コイルに大電流を流す必要があるため、加熱コイルとして細い電線を用いた場合には、燃えてしまうおそれがあった。

0032

しかし、本実施例の電線1では、電線本体3を装填した外殻部2内に冷却水4を充填しているために、電線本体3が高温になって燃えてしまうことを有効に防止することが可能である。

0033

なお、図示は省略するが、本実施例において、前記外殻部2の両端は、冷却水4の漏れを防止するために、壁等によって閉鎖してあり、一方、前記電線3は、外殻部2の外壁を貫通して外部に延出し、これにより、電線本体3に電流を流しつつ、電線本体3を冷却可能としている。

0034

次に、このように構成される本実施例の電線1の作用について説明すると、本実施例の電線1では、約5mm径の細いリッツ線を電線本体3として用いるとともに、この電線本体3をシリコン製のフレキシブルなホースから成る外殻部2内に装填しているために、電線1の全体を所望する形状に加工することが可能であり、加熱対象となるワークの形状に合わせて容易に所望する形状の加熱コイルを形成することが可能である。

0035

また、前記外殻部2内には、電線本体3の周囲を囲むようにして冷却水4が充填されているために、前記電線本体3に大電流を流した場合でも、電線本体3が高温になり燃えてしまう事態を防止することも可能であり、従って、塗装システムにおける誘導加熱のような、大電流を流した場合でも、燃えることが無い加熱コイルを得ることが可能である。

0036

次に、このように構成される本実施例の電線を用いた加熱コイルの実施例について説明すると、図3及び図4は、本実施例の誘導加熱装置用の加熱コイルを説明するための図である。

0037

そして、図において5が本実施例の加熱コイルであり、本実施例の加熱コイル5は、前述した電線1を、ワークの形状に合うように所定の形状に加工して、形成されている。

0038

即ち、図においてWがワークであり、本実施例において前記ワークWは、自動車用ホイールとしている。

0039

そして、本実施例における前記加熱コイル5は、前述の電線1を1本用いて、この1本の電線1を、正面側とその近傍を開口とした円筒形状に加工することで構成されている。

0040

即ち、本実施例における加熱コイル5は、前述の電線1を筒状に変形させて形成した側壁部6と、前記電線1をうずまき状にして形成した天井部を7とを有しており、側壁部6を形成している電線1の先端部と天井部7を形成している電線2の基端部を連続させ、側壁部6を形成している電線1の基端部と天井部7を形成している電線1の先端部を加熱コイル5の外側に延出させて接続部5a、5bとし、この接続部に電源を接続することとしている。

0041

また、前記側壁部6における正面側を形成する部分は上方に変形させており、これにより、側壁部6の正面側を開口部8とし、この開口部8を介して、側壁部6と天井部7で囲まれる空間内にワークWを装挿することを可能としている。

0042

そして、このように構成される本実施例の加熱コイル5を用いて塗料が噴射されたワークの加熱を行う場合には、前述のように、開口部8を介して、側壁部6と天井部7で囲まれる空間内にワークWを装挿し、その後に、前記接続部を介して加熱コイル5に電流を流す。

0043

そうすると、周知のように、加熱コイル5の内に磁界が発生し、この磁界の中に位置するワークWには渦電流が発生し、この渦電流とワークWの電気抵抗でワークWにジュール熱が発生してワークWを加熱することができる。

0044

そしてこのとき、本実施例の加熱コイルでは、前述の電線1を用いて形成しているために、加熱対象となるワークWの形状に合わせて容易に所望する形状の加熱コイルを形成することが可能である。

0045

また、電線1の内部には、リッツ線により構成されている電線本体の周囲を囲むようにして冷却水が充填されているため、大電流を加熱コイル5に流した場合でも、電線1の内部の電線本体3が高温になり燃えてしまう事態を防止することが可能である。

実施例

0046

このように、本実施例の電線及びこの電線を用いた本実施例の誘導加熱装置用の加熱コイルでは、ワークの形状に合わせて所望する形状に変形することが容易であるとともに、塗装システムにおける誘導加熱用に大電流の高周波を流した場合でも燃えることが無いという効果を得ることができる。

0047

本発明の誘導加熱装置に用いる加熱コイル用の電線及びこれを用いた誘導加熱装置に用いる加熱コイルは、容易に変形可能であるとともに大電流を流した場合でも燃えることがないため、加熱対象となるワークの形状が均一でないとともに加熱のために大電流を流す必要のある誘導加熱装置に用いる加熱コイル及びそのための電線の全般に適用可能である。

0048

1電線
2外殻部
3 電線本体
4冷却水
5加熱コイル
6 加熱コイルの側壁部
7 加熱コイルの天井部
8 加熱コイルの側壁部の開口部

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