CN104685964A - 感应加热装置 - Google Patents

Abstract

感应加热装置（101）具备：核心（10），具有一对磁极（15、16）并且传递磁通量；产生磁通量的线圈（20）；以与核心的磁极的左右两侧相邻的方式设置的导体（311～314）；侧面磁性体（41、42），由磁性材料形成，在加热对象物（60）的端部（61、69）的外侧沿着端部设置。导体将从加热对象物的中央部（65）向端部迂回的磁通量截断，使磁通量集中在中央部，促进升温。侧面磁性体对从一个面（601）开始绕着端部（61、69）向另一个面（602）传播的磁通量进行引导，由此，缓和端部的磁通量密度，抑制过加热。

Description

感应加热装置

技术领域

本发明涉及利用使交流磁通量通过加热对象物而产生的感应电流对该加热对象物进行加热的感应加热装置，特别涉及对加热对象物垂直地导入磁通量的方式的感应加热装置。

背景技术

在工厂中，对金属板等进行加热的工序是重要的作业工序之一。在该加热的方式中有各种方式，其一种是感应加热方式。该感应加热方式基本上是如下方式：将通过向线圈供给交流电流而产生的磁通量导入到金属板等的加热对象物，利用由该磁通量而在加热对象物中产生的感应电流对加热对象物进行加热。

在这样的感应加热装置中，在加热对象物的宽度方向的中央部，磁通量难以通过，在其边缘部，磁通量容易通过。因此，以从中央部开始绕着边缘部的方式流动的磁通量分布增加，在边缘部聚集的磁通量密度变高。其结果是，存在边缘部被过度加热的倾向，确保边缘部和中央部的温度分布的均匀性（以下，称为“均热性”）是困难的。

特别是，在加热对象物为薄板的情况下，一般采用使针对加热对象物的磁通量的导入方向为垂直的横向方式。在该情况下，产生边缘部的过加热，确保均热性是困难的。因此，在专利文献1所公开的横向方式的感应加热装置中，使磁通量集中地通过在加热对象物的边缘部的附近配置的磁性体，由此，谋求抑制边缘部的过加热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-294396号公报。

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1的装置中，对于加热对象物的边缘部抑制过加热，但是，关于在加热对象物的中央部磁通量难以通过的情况没有做任何考虑。因此，残留有不能够促进中央部的升温，加热效率未提高这样的问题。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种感应加热装置，能够抑制边缘部的过加热并且促进中央部的升温，能够谋求加热的均热性以及加热效率的提高。

用于解决课题的方案

本发明提供一种感应加热装置，使通过向线圈通电而产生的磁通量流到导电性且板状的加热对象物，产生感应电流，从而对加热对象物进行加热。因此，该感应加热装置的特征在于，具有核心、线圈、导体（第一磁通量控制要素）以及侧面磁性体（第二磁通量控制要素）。

核心由能够传递磁通量的磁性材料形成，具有以在其间夹着加热对象物的方式配置并且磁极性彼此相反的一对以上的磁极。所谓磁极是指产生磁通量的部分的部位。

线圈缠绕在核心上，被通电交流电流而产生磁通量。

导体在加热对象物的主板面（例如，板厚度方向的两侧面）的至少一个侧与磁极相邻并且沿着加热对象物的主板面设置。导体具有“难以通过交流磁场”的性质，所以，将朝向沿着加热对象物的主板面从磁极离开的方向的磁通量截断。此处，“将磁通量截断”并不一定是100％截断的意思，而是“截断主要的流”的意思。导体由铜等具有导电性的材料形成。即，优选导体由磁导率与空气同等的非磁性金属材料形成。

侧面磁性体由磁性材料形成，对于加热对象物的宽度方向的端部即边缘部的至少一个，以在从该宽度方向的中央部离开的方向沿着边缘部并且在厚度方向上跨过加热对象物的方式设置。侧面磁性体采用磁导率与空气相比充分大的磁性材料，具体地说，硅钢等符合。

例如，在将磁通量垂直地导入（照射）到由铝构成的加热对象物时，该磁通量难以通过加热对象物的中央部，具有以向边缘部迂回的方式传播的倾向。

因此，与磁极相邻并且沿着加热对象物的主板面设置的导体将从中央部向边缘部迂回的磁通量截断，使该磁通量集中到中央部。由此，能够使通过中央部的磁通量增加，能够促进中央部的升温，能够提高加热效率。

此外，通过了加热对象物和导体的间隔的磁通量容易在边缘部集中。因此，在边缘部的附近设置由磁性材料构成的侧面磁性体，将磁通量引导到侧面磁性体，由此，使边缘部的磁通量密度缓和。由此，能够抑制边缘部的过加热，能够提高均热性。

这样，在本发明的感应加热装置中，关于磁通量的分布，在加热对象物的边缘部缓和磁通量密度，并且，在中央部使磁通量集中，由此，形成“作为目标的磁通量分布”。由此，能够同时提高均热性以及加热效率。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的感应加热装置的示意图。

图2是图1的Ⅱ-Ⅱ线剖面图。

图3是图1的主要部分放大图。

图4是示出使用了本发明的第一实施方式的感应加热装置的加热对象物的升温特性的图。

图5是本发明的第二实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。

图6是本发明的第三实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。

图7是本发明的第四实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。

图8是本发明的第五实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。

图9是本发明的第六实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。

图10是本发明的第七实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。

图11是比较例的感应加热装置的示意图。

图12是示出使用了比较例的感应加热装置的加热对象物的升温特性的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的多个实施方式进行说明。

（第一实施方式）

参照图1～图3对本发明的第一实施方式的感应加热装置进行说明。

如图1～图3所示，感应加热装置101是对导电性且板状的加热对象物60进行加热的装置，在本实施方式中，将图1的上下方向作为铅垂方向（板厚度方向）来设置。

加热对象物60将主板面601、602设置为水平。此处，“主板面”是成为加热的对象的面。该主板面在加热对象物60为大致长方体且板状的情况下，是面积最大的表面和背面的面，即，板方向的表面和背面的面（两侧面或者两面）（以下，将该两侧面或者两面称作主板面进行说明）。该主板面不一定平坦，也可以弯曲或者形成有台阶差。此外，将图1中的加热对象物60的左右方向称作“加热对象物60的宽度方向”。

关于导电性且板状的加热对象物60，例如铝板符合。特别是在图2所示的例子中，加热对象物60是长条带状，通过由块箭头所示的输送动作，一边通过感应加热装置101，一边被加热。作为具体例子，本实施方式的感应加热装置101被使用于热交换器管材料用铝薄板的预热等的用途。

感应加热装置101主要具备核心10、线圈20、25、作为第一磁通量控制要素而起作用的导体311、312、313、314以及作为第二磁通量控制要素而起作用的侧面磁性体41、42。

核心10由方向性硅钢等磁性材料形成为四角框状。详细地说，左右的对边构成磁通量产生部11、12，上下的对边构成外传递部13、18。在外传递部13、18的中心部，形成有向框的内侧延伸的内传递部14、17。进而，在上侧的内传递部14的下端以及下侧的内传递部17的上端，形成有以比内传递部14、17窄的宽度向框的中心突出并且使磁通量集中的一对磁极15、16。

一对磁极15、16夹着空隙19对置。此外，在设置了加热对象物60时，一对磁极15、16的前端151、162在其间夹着加热对象物60的主板面601、602的方向成对配置。优选一对磁极15、16在其间夹着主板面601、602的中央部65。此外，加热对象物60在上下方向配置在一对磁极15、16间的大致中央。

线圈20、25在核心10的磁通量产生部11、12分别缠绕有缠绕部22、27。缠绕开始部21、26以及缠绕结束部23、28与未图示的电源输出装置连接。

当对线圈20、25供给交流电流I时，在核心10的磁通量产生部11、12产生磁通量φ。该磁通量φ根据交流电流I的周期，例如将正弦波作为基本波成分，强度以及朝向周期性地变化。

但是，在以下的说明中，为了方便，关注“磁通量φ的波形为正的最大振幅的时刻”的磁通量φ来定义朝向等。因此，如图1所示那样，将在核心10的磁通量产生部11、12产生从下朝向上的磁通量φ的期间定义为“磁通量波形为正的期间”。此时，磁通量φ以磁通量产生部11、12→外传递部13→内传递部14→磁极15→（空隙19）→磁极16→内传递部17→外传递部18→磁通量产生部11、12这样的路径传递。

此处，对于一对磁极15、16来说，如果忽略磁通量波形过零的瞬间，那么极性始终彼此相反。如上述的定义那样，假定在磁通量φ为正时磁极15的极性为N、磁极16的极性为S，将磁极15、16称作“模拟N磁极15”、“模拟S磁极16”。

在以下的图中，以由细的点构成的梨皮状表示模拟N磁极，以空白表示模拟S磁极。即，意思是以梨皮状表示的磁极和以空白表示的磁极的极性相反。此外，对从模拟N磁极朝向模拟S磁极的方向标记磁通量φ的箭头。

接着，导体311～314由作为导电体并且非磁性金属材料的铜形成，具有“难以通过交流磁场”这样的性质。此处，所谓“非磁性金属材料”是磁导率与空气同等即与真空同等，因此“相对磁导率约为1”的金属材料。此外，“铜”不限于纯铜，包括市场上销售的“以铜为主要成分的合金”。

导体311～314与磁极15、16相邻并且沿着加热对象物60 的主板面601、602设置。特别是，在本实施方式中，导体311～314以与磁极15、16的左右两侧相邻的方式设置。

详细地说，四个导体以如下方式在上下方向并且左右方向对称地配置：在主板面601侧，在磁极15的左侧为导体311，在右侧为导体313，在主板面602侧，在磁极16的左侧为导体312，在右侧为导体314。由此，磁极15以及导体311、313与主板面601对置，磁极16以及导体312、314与主板面602对置。

此外，在加热对象物60被设置在其间时，优选导体311～314和主板面601、602的间隔49（参照图3）尽量小。

侧面磁性体41、42由磁导率与空气相比充分大的“磁性材料”例如无方向性硅钢等形成。

侧面磁性体41、42对于加热对象物60的宽度方向的端部即边缘部61、69，以在从宽度方向的中央部65离开的方向沿着边缘部61、69并且在厚度方向跨过加热对象物60的方式设置。详细地说，侧面磁性体41被夹在导体311与导体312之间，侧面磁性体42被夹在导体313与导体314之间，并且，侧面磁性体41、42与相邻的导体311～314抵接。

此外，“沿着边缘部61、69”的意思是，“在边缘部61、69的两外侧的附近，几乎与边缘部61、69没有间隙”地设置。

此处，对“边缘部61、69”以及“中央部65”的具体的形象进行说明。如图2、图3所示那样，将夹着加热对象物60的宽度方向的中心C的部分称作“中央部65”，将左侧端部称作“边缘部61”，将右侧端部称作“边缘部69”。

如果将宽度方向的左端定义为“0％”并且将右端定义为“100％”，那么作为一例，边缘部61相当于0～约10％的区域，中央部65相当于约40～约60％的区域，边缘部69相当于约90～100％的区域。但是，所例示的数字根据加热对象物60的宽度尺寸等而变化。

在图1、图3的正视图中，即，在“向包括加热对象物60 的宽度方向并且与主板面601、602正交的假想平面的投影”中，磁极15、16、导体311～314以及侧面磁性体41、42以包围所设置的加热对象物60的方式或者以覆盖所设置的加热对象物60的方式在圆周方向彼此相邻。

此外，作为与感应加热装置101一起被使用的未图示的周边装置，设置有将能够进行输出调整的电力供给到线圈20的电源输出装置、使加热对象物60在感应加热装置101的前后方向移动的输送装置等。

在以上的结构的感应加热装置101中，在对线圈20、25通电时，在核心10的磁通量产生部11、12产生的磁通量φ被传递到外传递部13、内传递部14，进而集中到模拟N磁极15。另一方面，对于磁通量φ来说，使箭头沿反方向前进，从磁通量产生部11、12传递到外传递部18、内传递部17，进而，集中到模拟S磁极16。

此处，对于铝板这样的加热对象物60，从磁极15朝向磁极16的磁通量φc难以通过中央部65，向边缘部61、69迂回。但是，在磁极15以及磁极16的两侧设置有导体311～314。该导体311～314难以使交流磁场通过，所以，如在图3中用“×”符号所示那样，截断要迂回的磁通量。此处，“截断磁通量”并不一定是100％截断的意思，而是“截断磁通量的主要的流”的意思。

由此，导体311～314使磁通量φc集中到中央部65。

另一方面，以通过导体311～24与加热对象物60的间隔49绕着边缘部61、69的方式流动的磁通量φe被引导到在边缘部61、69的附近设置的侧面磁性体41、42，将侧面磁性体41、42作为磁路径，在厚度方向跨过加热对象物60。由此，使通过边缘部61、69的磁通量φe减少，缓和边缘部61、69的磁通量密度。

（效果）

以上的结构的感应加热装置101起到以下的效果。

（1）感应加热装置101特别地以具有导体311～314、侧面磁性体41、42为特征。

导体311～314与磁极15、16相邻并且沿着加热对象物60的主板面601、602设置，将朝向沿着主板面601、602从磁极15、16离开的方向的磁通量截断。即，将从加热对象物60的中央部65向边缘部61、69迂回的磁通量截断。由此，使通过中央部65的磁通量φc增加，能够促进中央部65的升温，能够提高加热效率。

侧面磁性体41、42由相对磁导率与1相比充分大的磁性材料形成，在边缘部61、69的两外侧的附近几乎与边缘部61、69无间隙地设置。

由此，能够缓和在边缘部61、69集中的磁通量密度，能够使感应电流均匀化，能够提高加热对象物60的均热性。

（2）一对磁极15、16在其间夹着加热对象物60的主板面601、602的方向成对配置。此外，侧面磁性体41、42对从加热对象物60的主板面601侧开始绕着边缘部61、69流向主板面602侧的磁通量进行引导。

由此，容易应用于一般的板状的加热对象物60。此处，“一般的”是将后述的第七实施方式那样的环状的加热对象物80等除外的意思。

（3）在加热对象物60的宽度方向上以与磁极15、16的两侧相邻的方式设置有多个导体311～314，对加热对象物60的两端的边缘部61、69设置有多个侧面磁性体41、42。

由此，能够在要对加热对象物60 的整体进行加热的情况下产生均匀的感应电流。

（4）侧面磁性体41、42与相邻的导体311～314抵接，所以，能够减少加热对象物60附近的泄漏磁通量。

（5）磁极15、16、导体311～314以及侧面磁性体41、42以包围所设置的加热对象物60的方式或者以覆盖所设置的加热对象物60的方式在圆周方向彼此相邻。通过尽可能地无间隙地包围加热对象物60，从而能够减少加热对象物60附近的泄漏磁通量。

（实验结果）

实施用于将感应加热装置101的效果与比较例进行对比的实验。

如图11所示那样，在比较例的感应加热装置109中，核心10以及线圈20、25的结构实质上与本实施方式相同，不具有导体311～314以及侧面磁性体41、42。

在图4、图12中示出使用本实施方式的感应加热装置101以及比较例的感应加热装置109在相同的条件下对由铝板构成的加热对象物60进行加热时的中央部65的温度Tc以及边缘部61、69的温度Te的温度特性。

作为加热条件，使向线圈20、25通电的电源输出相同，使通电时间为2秒。并且，对通电开始1.5秒后的中央部温度Tc以及边缘部温度Te与中央部温度Tc的温度差ΔT进行比较。

如图4所示，在使用本实施方式的感应加热装置101进行加热时，正在通电的中央部温度Tc和边缘部温度Te的升温特性很好地一致。此外，通电开始1.5秒后的中央部温度Tc为约170℃，温度差ΔT为约10℃。

另一方面，如图12所示，在使用比较例的感应加热装置109进行加热时，边缘部温度Te率先急速上升，然后，中央部温度Tc缓慢上升。这被认为是因为，由于来自边缘部61、69的热传导而中央部65升温。此外，通电开始1.5秒后的中央部温度Tc为约120℃，温度差ΔT为约180℃。

根据该实验结果，本实施方式的感应加热装置101与比较例的感应加热装置109相比，促进感应加热引起的中央部温度Tc的升温并且使边缘部温度Te和中央部温度Tc均热化是明显的。这样，感应加热装置101能够显著提高加热对象物60的加热的均热性以及加热效率。

接着，参照图5～图10对本发明的第二～第七实施方式的感应加热装置进行说明。在以下的实施方式中，除了核心10的中心部之外的结构与第一实施方式相同，在图5～图10中，仅图示出与第一实施方式的图3对应的核心10的中心部（主要部分）的结构。此外，在图5～图9中，对实质上与第一实施方式相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。此外，在第二～第六实施方式中，基本上起到与第一实施方式的效果（1）～（5）相同的效果。

（第二实施方式）

在图5所示的第二实施方式的感应加热装置102中，模拟N磁极51以及模拟S磁极52的前端的位置以及形状与第一实施方式的磁极15、16不同。

磁极51以前端511的位置比导体321、323的端面301更接近加热对象物60 的主板面601的方式设置。此外，磁极52以前端522的位置比导体322、324的端面302更接近加热对象物60的主板面602的方式设置。此外，磁极51、52以前端511、522尖的方式形成有倒角部515、526。

由此，在主板面601、602的成为磁极51、52的影子的部分、即将磁极51、52投影到主板面601、602的部分651、652也产生感应电流，能够有效地进行加热。因此，能够提高均热性。

导体321～324的与磁极51、52相邻的一侧以与前端的倒角部515、526对应的角度倾斜。此外，作为补充，第二实施方式的导体321～324与第一实施方式的导体311～314（参照图1、图3）相比，在图的上下方向所示的厚度薄。这样，导体的厚度在截断来自磁极的磁通量这样的功能的方面不会有很大影响。

（第三、第四实施方式）

在图6所示的第三实施方式的感应加热装置103中，以如下方式在一个主板面侧设置有多个磁极：在加热对象物60的主板面601侧为磁极51、53，在主板面602侧为磁极52、54。

在主板面601侧，对于磁极51，在边缘部61侧设置有与磁极51相邻并且与侧面磁性体41抵接的导体331，对于磁极53，在边缘部69侧设置有与磁极53相邻并且与侧面磁性体42抵接的导体333。此外，在磁极51和磁极53之间沿着主板面601设置有导体335。

同样地，在主板面602侧设置有导体332、334、336。

此处，在同一主板面侧相邻的模拟N磁极51和模拟S磁极53以及模拟S磁极52和模拟N磁极54的极性彼此相反。

此外，磁极51和磁极52处于当将在边缘部61被折回的主板面601、602假想展开时相邻的关系，磁极53和磁极54处于当将在边缘部69被折回的主板面601、602假想展开时相邻的关系。与这些表面和背面的主板面对应地相邻的磁极彼此的极性也彼此相反。

以下，在仅称作“相邻”时，包括在这样的同一主板面侧的相邻以及与表面和背面的主板面对应的相邻这二者。

在图6中以如下方式定义记号。此处，以磁极51和磁极54、磁极52和磁极53分别旋转对称地配置为前提。因此，关于中心线C的左侧的说明也适用于旋转180°的中心线C的右侧。

a1：从磁极51到边缘线E的距离（此处，将从加热对象物60的宽度方向端部开始与中心线C平行地延长的线称作“边缘线E”。）

b1：从磁极51到中心线C的距离

a2：从磁极52到边缘线E的距离

b2：从磁极52到中心线C的距离

L1：在主板面601上的磁极51与磁极53的距离（＝b1＋b2）

L2：将在边缘部61被折回的主板面601和主板面602假想展开时的磁极51与磁极52的距离（＝a1＋a2）

L3：在主板面602上的磁极52与磁极54的距离（＝L1＝b1＋b2）

L4：将在边缘部61被折回的主板面601和主板面602假想展开时的磁极53与磁极54的距离（＝L2＝a1＋a2）。

在第三实施方式中，成对的磁极51与磁极52、磁极53与磁极54分别以在加热对象物60的宽度方向上在同一位置对置的方式配置，所以，“a1＝a2”，“b1＝b2”。进而，磁极51～54配置在“a1≈b1、a2≈b2”这样的位置。因此，“L1＝L3≈L2＝L4”的关系成立。

根据以上的结构，在第三实施方式的感应加热装置103中，磁通量从模拟N磁极51沿着主板面601流向模拟S磁极53，磁通量从模拟N磁极54沿着主板面602流向模拟S磁极52，由此，能够在加热对象物60的中央部65附近产生感应电流。此外，磁通量从模拟N磁极51绕着边缘部61流向模拟S磁极52，磁通量从模拟N磁极54绕着边缘部69流向模拟S磁极53，由此，能够在边缘部61、69附近产生感应电流。因此，能够在加热对象物60的整体产生感应电流。因此，能够很好地应用于宽度方向的尺寸比较大的加热对象物60。

此外，相邻的磁极51～54彼此的间隔相等，所以，对于宽度方向的尺寸比较大的加热对象物60，能够均匀地产生磁通量。

图7所示的第四实施方式的感应加热装置104相当于第三实施方式的变形例。在第四实施方式中，成对的磁极51和磁极52、磁极53和磁极54分别以在加热对象物60的宽度方向上错开的位置对置的方式配置，“a1≠a2”，“b1≠b2”。但是，磁极51～54配置在“a1≈b2、a2≈b1”这样的位置。

因此，在第四实施方式中，“L1＝L3≈L2＝L4”的关系也成立，能够起到与第三实施方式相同的效果。

（第五实施方式）

图8所示的第五实施方式的感应加热装置105应用于厚度在宽度方向不均匀的加热对象物70。如图8所示例的那样，加热对象物70的中央部75的厚度t5相对地厚，边缘部71、79的厚度t1相对地薄。

感应加热装置105的导体321、323和导体322、324以越是在与磁极51、52相邻的宽度方向内侧越是彼此接近并且越是在与侧面磁性体41、42连接的宽度方向外侧越是彼此离开的方式倾斜地形成。此外，磁极51、52的前端511、522与第二实施方式同样地比导体的端面更接近加热对象物70。

因此，在加热对象物70的中央部75，磁极51、52和加热对象物70的间隙x5相对地小，在边缘部71、79，导体321～324和加热对象物70的间隙x1相对地大。也就是说，在宽度方向的对应的位置，磁极51、52或者导体321～324与加热对象物70的间隙和加热对象物70的厚度以成为“负的相关关系”的方式设定。特别是，优选以间隙与厚度为反比例的关系的方式设定。

由此，对于厚度不均匀的加热对象物70，使厚的部位的磁通量密度相对地增大，由此，能够使在加热对象物70中流过的感应电流均匀，能够使发热均匀。

此外，在图8所示例的加热对象物70中，中央部75的大致水平面和从中央部75朝向两侧的边缘部71、79的倾斜面的总计三个平面构成主板面701、702。这样，“加热对象物的主板面”不限于单一面。此外，主板面不限于平面，也可以由曲面构成。

进而，除了图8所例示的以外，在中央部薄而两侧的边缘部厚的情况下、厚度从一个边缘部朝向另一个边缘部逐渐增加的情况下、或者厚的部分和薄的部分交替反复的形状的情况下等，能够在感应加热装置中采用基于同样的技术思想的最优的结构。

（第六实施方式）

图9所示的第六实施方式的感应加热装置106被应用于仅使加热对象物60的一个主面601为加热面的情况。与上述实施方式同样地，磁极51以及与磁极51的两侧相邻的导体321、323和表面侧的主板面601对置。

另一方面，磁极56以及将磁极56与侧面磁性体43、44磁连接的连接磁性体45、46和背面侧的主板面602对置。连接磁性体45、46作为将从导体321、323流向侧面磁性体43、44的磁通量传递到磁极56的磁路径而起作用。

此外，在图9所示的例子中，磁极56、连接磁性体45、46以及侧面磁性体43、44形成为一体。

在第六实施方式中，在加热对象物60的一个主板面601侧产生感应电流，能够仅对主板面601侧进行感应加热。

此外，侧面磁性体43、44与连接磁性体45、46形成为一体，因此，由于被直接连接，所以，能够减少加热对象物60附近的泄漏磁通量。

（第七实施方式）

上述第一～第六实施方式都是一对以上的磁极在其间夹着加热对象物的主板面的方向成对配置。此外，假定加热对象物基本上是大致长方体形状。

相对于此，在图10所示的第七实施方式的感应加热装置107中，一对磁极571、572以与加热对象物80的两边缘部81、89的侧面对置的方式并列配置。换言之，磁极571、572在与加热对象物80的宽度方向正交的方向上延伸。此外，导体371、372以沿着加热对象物80的主板面在其间夹着主板面并且将磁极571、572桥接的方式设置。

进而，对于加热对象物80来说，在图10（b）中的前后方向，跟前侧的部分801和相向的一侧的部分802经由在感应加热装置107内设置的部分以外的部分被磁连接。例如，加热对象物80形成为图10（a）所示的环状。

在第七实施方式中，如在图10（b）中由虚线所示那样，能够考虑将侧面磁性体471、472与磁极571、572形成为一体。该一对磁极571、572以在其间夹着加热对象物80的方式配置。此外，与磁极571、572形成为一体的侧面磁性体471、472对于加热对象物80的边缘部81、89以在从中央部85离开的方向沿着边缘部81、89的侧面并且在厚度方向跨过加热对象物80的方式设置。

在该结构中，导体371、372将朝向从磁极571、572开始沿着加热对象物80的主板面离开的方向的磁通量截断。因此，来自磁极571、572的磁通量不会向主板面的上下逃脱，而在环状的加热对象物80的内部流动，产生感应电流。这样，感应加热装置107能够对加热对象物80进行加热。

（其它的变形例）

（A）在上述第一实施方式中，核心10形成为框状，由线圈20、25产生的磁通量从磁通量产生部11、12经由磁极15、16流动。此处，缠绕有线圈的磁通量产生部仅形成在单侧也可以。

此外，可以采用将产生在磁极15侧流动的磁通量的线圈和产生在磁极16侧流动的磁通量的线圈分割了的横向方式的结构。

（B）不限于上述第一实施方式那样以将图1的上下方向作为铅垂方向并且加热对象物60的主板面为水平的姿势设置的结构，也可以使图1的左右方向为铅垂方向，或者使与图1的纸面垂直的方向为铅垂方向。

（C）关于导体的材质，代替上述实施方式的铜，也可以使用与铜同样地作为“相对磁导率约为1的非磁性金属材料”的铝。此处，“铝”不限于纯铝，包括市场上销售的“以铝为主要成分的合金”。铝在散热性方面优良，特别是在轻量化方面是有利的。

此外，导体的材质不限于非磁性金属材料，也可以采用作为磁性材料的铁等。在该情况下，导体也具有“难以通过交流磁场”这样的性质，能够截断从加热对象物的中央部向边缘部迂回的磁通量。

（D）关于侧面磁性体的材质，代替硅钢，可以使用铁等的磁性材料。

（E）关于加热对象物的材质，不限于铝合金，只要是导电性的物质即可。

（F）关于加热对象物的形状，不限于图2所示那样一边向感应加热装置输送一边逐渐被加热的长条带状的形状，也可以是一个一个设置的单体板状的形状。

此处，“板状”是至少能够识别“宽度方向的中央部以及边缘部”的形状即可，例如，在长方体中，剖面的纵横尺寸比（厚度方向与宽度方向的尺寸比）不限于上述实施方式的图中所示例的比。此处，“板状”也包括厚度方向与宽度方向尺寸之比接近1的块形状。此外，“主板面”不限于大致长方体形状的最大面积的面，也可以是其它的面。简而言之，主板面是导入（照射）交变磁通量的面。

（G）在上述的第一、二、五、六实施方式的图中，在磁极的两侧大致对称地图示出导体和侧面磁性体，但是，也可以是非对称的。此外，对于磁极，可以仅在单侧设置导体和侧面磁性体。例如，对于加热对象物的宽度方向的中央部，在仅一个边缘部侧需要均热化的情况下，能够采用仅在要进行均热化的一侧设置导体以及侧面磁性体的结构。

（H）对于上述第六实施方式，不是将磁极56、连接磁性体45、46、侧面磁性体43、44这三种部件作为一体形成，而是仅将磁极56作为个体、或者仅将侧面磁性体43、44作为个体、或者都以个体形成并接合也可以。

（I）在本发明的感应加热装置中，设置对加热对象物的当前温度进行检测的温度传感器，以使当前温度与目标温度的偏差收敛于零的方式对电源输出进行反馈控制也可以。

（J）与其说是其它的实施方式不如说是解释上的注意更合适，上述说明中的“模拟N磁极”、“模拟S磁极”这样的用语是以关注“磁通量波形为正的期间”为前提的，在“磁通量波形为负的期间”当然极性反转。例如，在第六实施方式中，可以将模拟S磁极侧作为加热面。

以上，本发明并不限于这样的实施方式，能够在不脱离发明的宗旨的范围内以各种方式实施。

附图标记说明：

101～107  感应加热装置；

10  核心；

15、16、51、52、53、54、56、571、572  磁极；

20、25  线圈；

311～314、321～324、331～336、341～346、371、372  导体；

41、42、43、44、471、472  侧面磁性体；

60、70、80  加热对象物；

61、69、71、79、81、89  边缘部；

65、75、85  中央部。

Claims (15)

1.一种感应加热装置（101～107），能够将具有导电性并且具有厚度方向的板状的加热对象物（60、70、80）利用在该加热对象物的内部产生的感应电流进行加热，其特征在于，具备：

线圈（20、25），卷装于核心，并且被从电源供给交流电流而产生磁通量；

核心（10），由能够传播所述磁通量的磁性材料形成，具有磁极性相反的一对以上的磁极（15、16、51、52、53、54、56、571、572），将该一对以上的磁极按每对以夹着所述加热对象物的板厚度方向的两面的方式配置在该两面各自的宽度方向的中央部；

第一磁通量控制要素，在所述加热对象物的两面的至少一个上，对从所述磁极产生的所述磁通量沿着该至少一个面从所述中央部离开并朝向该面的宽度方向的两端部（ 61、69、71、79、81、89）的磁通量的传播进行截断或者抑制；以及

第二磁通量控制要素（41、42、43、44、471、472），配置在所述加热对象物的所述宽度方向的所述两端部的至少一个端部的附近，并且，聚集在该端部并对所述磁通量的量进行缓和。

2.如权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，

所述第一磁通量控制要素由在所述加热对象物的所述两面（601、602）的至少一个面侧与所述磁极相邻并沿着该面设置并且将朝向沿着该面从所述磁极离开的方向的磁通量截断的导体（311～314、321～324、331～336、341～346、371、372）构成，

所述第二磁通量控制要素由利用磁性材料形成并且对于所述加热对象物的所述端部（61、69、71、79、81、89）的至少一个，以在从所述宽度方向的所述中央部（ 65、75、85）离开的方向沿着所述端部并且在厚度方向跨过所述加热对象物的方式设置的侧面磁性体（41、42、43、44、471、472）构成。

3.如权利要求2所述的感应加热装置（101～106），其特征在于，

一对以上的所述磁极（15、16、51、52、53、54、56）在其间夹着所述加热对象物的所述两面的方向成对配置，

所述侧面磁性体对从所述加热对象物的一个所述面侧绕着所述端部流向另一个所述面侧的磁通量进行引导。

4.如权利要求3所述的感应加热装置，其特征在于，

以在所述加热对象物的宽度方向上与所述磁极的两侧相邻的方式设置有多个所述导体（311～314、321～324、331～336、341～346），

对于所述加热对象物的两端的所述端部设置有多个所述侧面磁性体。

5.如权利要求3或4所述的感应加热装置，其特征在于，

所述侧面磁性体（41、42、43、44）与相邻的所述导体抵接。

6.如权利要求3～5的任意一项所述的感应加热装置（102～106），其特征在于，

所述磁极（51、52）以前端（511、522）比所述导体更接近所述加热对象物的所述面的方式设置，并且以前端尖的方式形成。

7.如权利要求3～6的任意一项所述的感应加热装置（103、104），其特征在于，

在所述加热对象物的一个所述面侧设置有多个所述磁极（51～54），

在同一所述面侧相邻的多个所述磁极彼此以及将在所述加热对象物的所述端部被折回的表面和背面的所述面假想展开时相邻的所述磁极彼此的极性彼此相反。

8.如权利要求3～7的任意一项所述的感应加热装置（103、104），其特征在于，

在所述加热对象物的一个所述面侧设置有多个所述磁极（51～54），

在同一所述面侧相邻的多个所述磁极彼此的间隔以及将在所述加热对象物的所述端部被折回的表面和背面的所述面假想展开时相邻的所述磁极彼此的间隔相同。

9.如权利要求3～8的任意一项所述的感应加热装置（105），其特征在于，

当厚度在宽度方向不均匀的所述加热对象物（70）被设置在该装置中时，所述磁极和所述加热对象物的间隙或者所述导体（351～354）和所述加热对象物的间隙以对应的位置上的所述加热对象物的厚度越大所述间隙越小的方式设定。

10.如权利要求3～9的任意一项所述的感应加热装置（101～105），其特征在于，

所述磁极以及所述导体分别与所述加热对象物的所述两面的一个面（601）以及另一个面（602）对置。

11.如权利要求3～9的任意一项所述的感应加热装置（106），其特征在于，

所述磁极以及所述导体与所述加热对象物的所述两面的一个面（601）对置，

所述磁极（56）以及将所述磁极和所述侧面磁性体（43、44）磁连接的连接磁性体（45、46）与所述两面的另一个面（602）对置。

12.如权利要求11所述的感应加热装置，其特征在于，

所述侧面磁性体与所述连接磁性体抵接。

13.如权利要求12所述的感应加热装置，其特征在于，

所述磁极、所述连接磁性体以及所述侧面磁性体形成为一体。

14.如权利要求10～13的任意一项所述的感应加热装置，其特征在于，

在向包括所述加热对象物的宽度方向并且与所述两面正交的假想平面的投影中，所述磁极、所述导体以及所述侧面磁性体、或者所述磁极、所述导体、所述连接磁性体以及所述侧面磁性体以包围在该装置中设置的所述加热对象物的方式在圆周方向彼此相邻。

15.如权利要求1～14的任意一项所述的感应加热装置，其特征在于，

所述导体由磁导率与空气同等的非磁性金属材料形成。