JP4232963B2 - High frequency induction heating equipment for metal pipes - Google Patents
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Description
本発明は、例えば配管用フレキシブル管等の金属パイプを焼き鈍しする際に使用される高周波誘導加熱装置に関する。 The present invention relates to a high frequency induction heating apparatus used when annealing a metal pipe such as a flexible pipe for piping.
一般的に、ステンレス材で形成される配管用フレキシブル管を作製する場合、例えば管を屈曲可能なフレキシブルに作製するため、管(パイプ)を所定温度まで加熱する焼き鈍し処理が行われている。従来、この焼き鈍し処理は、バーナ等の火炎を使用してパイプを焼き鈍し温度まで加熱することによって行っている。なお、この種のフレキシブル管としては、例えば特許文献1に開示されている。
しかしながら、このようなバーナを使用したパイプの焼き鈍しにあっては、単に火炎をパイプに浴びせること等により、所定温度まで加熱する方法であるため、パイプ自体の外表面の色が加熱による酸化スケール等で変化し、ステンレス材の持つ外観品質のパイプを容易に得ることが難しい。そのため、加熱後に表面研磨等の処理等が必要となり、パイプ自体の製造コストがアップし易いという問題点を有している。 However, pipe annealing using such a burner is a method of heating to a predetermined temperature by simply exposing the flame to the pipe, etc., so that the color of the outer surface of the pipe itself is an oxide scale by heating, etc. It is difficult to easily obtain a pipe with the appearance quality of stainless steel. For this reason, a process such as surface polishing is required after heating, and the manufacturing cost of the pipe itself is likely to increase.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、表面の外観品質を良好に維持しつつ誘導加熱して焼き鈍しや焼き入れが可能な金属パイプの高周波誘導加熱装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a high-frequency induction heating apparatus for a metal pipe that can be annealed and quenched by induction heating while maintaining a good appearance quality of the surface. There is to do.
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、平板部及び垂直部からなりパイプを支持する基台と、該基台の垂直部に取り付けられた内部ガス噴射手段と、前記基台の垂直部で内部ガス噴射手段の反対側に配置された取付函に取り付けられた外部ガス噴射手段と、前記内部ガス噴出手段と外部ガス噴出手段との間に配置されたガスブッシュと、前記取付函内でパイプの外面側に配置された加熱コイルとを有するガス置換装置を備えた金属パイプの高周波誘導加熱装置であって、前記ガスブッシュは、樹脂により円筒部と底壁部及び開口端部を有して有底円筒形状に形成されると共にその円筒部に前記内部ガス噴出手段の噴射孔が多数形成され、該ガスブッシュに前記パイプを装着し、前記内部ガス噴射手段からパイプの内部に不活性ガスを噴射させると共に前記外部ガス噴出手段からパイプの外表面に不活性ガスを噴出させた状態で、前記加熱コイルに高周波電流を供給してパイプを所定温度まで誘導加熱して焼き鈍しもしくは焼き入れすることを特徴とする。
In order to achieve this object, the invention described in
また、請求項2に記載の発明は、前記ガス置換装置が、前記基台の垂直部に設けられた取っ手により移動可能に構成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that the gas replacement device is configured to be movable by a handle provided in a vertical portion of the base .
本発明の請求項1または2に記載の発明によれば、基台のガスブッシュに装着されたパイプの内部に内部ガス噴射手段から不活性ガスを噴射させると共に、パイプの外表面に外部ガス噴出手段から不活性ガスを噴出させた状態で、加熱コイルに高周波電流を供給してパイプを所定温度まで誘導加熱して焼き鈍しや焼き入れするため、フレキシブル管等の金属製のパイプが無酸化状態で誘導加熱され、表面に酸化スケール等による色変化が生じることがなくなり、金属が持つ特有の色を維持することができて、表面の外観品質が優れたパイプを容易に得ることができる。
According to the first or second aspect of the present invention, the inert gas is injected from the internal gas injection means into the pipe attached to the gas bush of the base, and the external gas is injected to the outer surface of the pipe. In a state where an inert gas is ejected from the means, a high-frequency current is supplied to the heating coil to inductively heat the pipe to a predetermined temperature, thereby annealing and quenching. Induction heating causes no color change due to oxide scale or the like on the surface, maintains the unique color of the metal, and makes it easy to obtain a pipe with excellent surface quality.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1〜図6は、本発明に係わる高周波誘導加熱装置の一実施形態を示し、図1がそのガス置換装置の斜視図、図2がその縦断面図、図3が加熱コイルの平面図、図4〜図6がガスブッシュを示す図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
1 to 6 show an embodiment of a high-frequency induction heating device according to the present invention, FIG. 1 is a perspective view of the gas displacement device, FIG. 2 is a longitudinal sectional view thereof, FIG. 3 is a plan view of a heating coil, 4-6 is a figure which shows a gas bush.
本発明の高周波誘導加熱装置はガス置換装置を有し、このガス置換装置1は、図1及び図2に示すように、樹脂板により形成され平板部2aと取っ手3を有する垂直部2bからなる基台2と、この基台2の垂直部2bに配置されたガス噴射部4と、基台2の水平部2a上に垂直部2bに向けて配置された加熱コイル5等を有している。
The high-frequency induction heating device of the present invention has a gas displacement device, and the
前記ガス噴射部4は、基台2の垂直部2bに取付板6を介して取り付けられたユニオン7を有する内部ガス噴射部4aと、基台2の垂直部2bで前記内部ガス噴射部4aの反対側に配置された取付函8に取り付けられたユニオン9を有する外部ガス噴射部4bとで構成されている。また、内部ガス噴射部4aの取付板6と外部ガス噴射部4bの取付函8との間には、ガスブッシュ10が配置されている。
The gas injection part 4 includes an internal
このガスブッシュ10は、図4〜図6に示すように、例えばガラスエポキシ樹脂により円筒部10aと底壁部10b及び開口端部10cを有する有底円筒形状に形成され、開口端部10aには取付板6への取付孔11が形成されると共に、前記内部ガス噴射部4aを形成する供給孔12が円周方向に等間隔で複数個形成されている。また、円筒部10aの周壁には、多数の噴射孔13が形成されており、円筒部10aの内部に供給されたガスが噴射孔13から外方に向けて噴射されるようになっている。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
前記加熱コイル5は、図1〜図3に示すように、周面が絶縁処理された銅パイプを円筒形状に所定回数巻回したコイル部5aと、このコイル部5aの基端部がロウ付けされた銅板からなる支持板5bと、この支持板5bの端部に固定された銅板等からなる端子板5c等で形成され、端子板5cは、基台2の水平部2a上を反垂直部2b方向に延設されて図示しないトランジスタインバータ装置の出力端子に接続されるようになっている。なお、コイル部5aの銅パイプの端部には、冷却水を循環供給するための給水口15がそれぞれ設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
また、加熱コイル5のコイル部5aは、基台2の垂直部2bに設けた孔を貫通して取付函8内に延設、つまり加熱コイル5の周囲に外部ガスが供給される空間が形成されるようになっている。そして、パイプ14は、図2に示すように、その開口端部が加熱コイル5のコイル部5aの内部に嵌挿されて、端部がガスブッシュ10の開口端部10c等に当接することにより、内部ガス噴射部4aの噴射孔13がパイプ14の内部に位置し、外部ガス噴射部4bの噴射口であるユニオン9の開口がパイプ14の外部に位置するようになっている。
In addition, the
このガス置換装置1によれば、ワークとしての例えばフェライト系のステンレス製フレキシブル管等のパイプ14の開口端部を、基台2のガスブッシュ10に装着すると共に、加熱コイル5の端子板5cをトランジスタインバータ装置の出力端子に直接もしくはケーブルを介して接続する。また、内部ガス噴射部4aや外部ガス噴射部4bのユニオン7、9に基端部がガスボンベに接続されたチューブ(いずれも図示せず)の先端部を接続する。なお、ガスとしては、アルゴンガス、窒素ガス等の不活性ガスが使用される。
According to this
そして、ガスボンベから内部ガス噴射部4aと外部ガス噴射部4bにガスを供給しつつ、トランジスタインバータ装置から加熱コイル5に所定周波数で所定出力の高周波電流を供給する。加熱コイル5に高周波電流が供給されると、パイプ14に渦電流が誘起されて誘導加熱され、この時、パイプ14の加熱される部分の内部と外部の空間が共にガス置換されて無酸化状態とされていることから、誘導加熱時の酸素によって生じるスケールの発生がなくなり、誘導加熱後のパイプ14の内外表面にステンレス材が持つ光沢ある綺麗な表面を得ることができる。
Then, while supplying gas from the gas cylinder to the internal
トランジスタインバータ装置を所定時間作動させて、パイプ14を所定温度(例えば900〜1000℃)まで加熱すると、ガスの噴射を停止させると共に、トランジスタインバータ装置の作動を停止させて、パイプ14をガス置換装置1から外し、自然冷却することにより、パイプ14の加熱部分が焼き鈍しされる。
When the transistor inverter device is operated for a predetermined time and the
ところで、この例では、パイプ14の開口端部を焼き鈍しする場合について説明したが、ガス置換装置1が取っ手3で移動できることから、例えばガス置換装置1を手動もしくはロボットで自動的に移動させつつガス置換と誘導加熱を同時に行うようにしても良く、このようにすれば、パイプ14の長手方向に沿って焼き鈍しすることになる。
By the way, in this example, the case where the opening end of the
また、この例では、パイプ14の内外にガスを噴射できる内部ガス噴射部4aと外部ガス噴射部4bを設けたが、外部ガス噴射部4bのみ(場合によっては内部ガス噴射部4aのみ)を使用することも勿論可能である。
In this example, the internal
本発明は、フレキシブル管の焼き鈍し処理に限らず、焼き入れ処理等の誘導加熱作業にも適用できるし、フレキシブル管に限らず、他の全ての金属パイプにも適用できる。 The present invention can be applied not only to annealing of a flexible tube but also to induction heating work such as quenching, and is also applicable to all other metal pipes as well as the flexible tube.
1・・・ガス置換装置、2・・・基台、2a・・・水平部、2b・・・垂直部、3・・・取っ手、4・・・ガス噴射部、4a・・・内部ガス噴射部、4b・・・外部ガス噴射部、5・・・加熱コイル、5a・・・コイル部、5b・・・支持板、5c・・・端子板、6・・・取付板、7・・・ユニオン、8・・・取付函、9・・・ユニオン、10・・・ガスブッシュ、12・・・供給孔、13・・・噴射孔、14・・・パイプ。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ガスブッシュは、樹脂により円筒部と底壁部及び開口端部を有して有底円筒形状に形成されると共にその円筒部に前記内部ガス噴出手段の噴射孔が多数形成され、該ガスブッシュに前記パイプを装着し、前記内部ガス噴射手段からパイプの内部に不活性ガスを噴射させると共に前記外部ガス噴出手段からパイプの外表面に不活性ガスを噴出させた状態で、前記加熱コイルに高周波電流を供給してパイプを所定温度まで誘導加熱して焼き鈍しもしくは焼き入れすることを特徴とする金属パイプの高周波誘導加熱装置。 A base comprising a flat plate portion and a vertical portion and supporting the pipe, an internal gas injection means attached to the vertical portion of the base, and an installation arranged on the opposite side of the internal gas injection means in the vertical portion of the base An external gas injection means attached to the box; a gas bush arranged between the internal gas injection means and the external gas injection means; and a heating coil arranged on the outer surface side of the pipe in the attachment box. A high frequency induction heating device for a metal pipe provided with a gas replacement device,
The gas bush has a cylindrical portion, a bottom wall portion, and an opening end portion made of resin and is formed into a bottomed cylindrical shape, and a plurality of injection holes of the internal gas ejection means are formed in the cylindrical portion. The pipe is attached to the pipe, and an inert gas is injected into the pipe from the internal gas injection means and an inert gas is injected from the external gas injection means to the outer surface of the pipe. A high frequency induction heating apparatus for a metal pipe, characterized in that an electric current is supplied and the pipe is induction heated to a predetermined temperature to be annealed or quenched .
The high-frequency induction heating apparatus for a metal pipe according to claim 1, wherein the gas replacement device is configured to be movable by a handle provided in a vertical portion of the base .
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