EP0576351A1 - Dispositif de protection et de refroidissement des pôles d'un inducteur électro-magnétique - Google Patents
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- EP0576351A1 EP0576351A1 EP93401604A EP93401604A EP0576351A1 EP 0576351 A1 EP0576351 A1 EP 0576351A1 EP 93401604 A EP93401604 A EP 93401604A EP 93401604 A EP93401604 A EP 93401604A EP 0576351 A1 EP0576351 A1 EP 0576351A1
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- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/36—Coil arrangements
- H05B6/42—Cooling of coils
Definitions
- the present invention relates to a device for protecting and cooling the poles of an electromagnetic inductor.
- induction furnaces are frequently used, generally comprising a planar inductor which is provided with a thermal protection system comprising in particular an internal circulation of a cooling fluid.
- this thermal protection system is generally constituted in the form of a thermal screen produced by the assembly of metal tubes placed side by side and supplied with cooling fluid and connected to pipes of coolant inlet and outlet.
- the invention therefore relates to a device for thermal protection and cooling of the poles of an electromagnetic inductor, in particular for an induction furnace, of the type constituted by a plurality of tubes placed side by side and, substantially coplanar, in which a fluid circulates. cooling characterized in that the connection of said tubes on the incoming and outgoing pipes of the cooling fluid is carried out by means designed so as to ensure both an electrical discontinuity and the seal between each tube and said pipes.
- the means ensuring the connection of the tubes to the inlet and outlet pipes of the cooling fluid consist of a bushing, welded or brazed on said pipe and in which is engaged the end of the tube opening into said pipe, seals and electrical insulation being interposed between said socket and said tube.
- the tubes can be made of a magnetic or non-magnetic metal, preferably of non-magnetic stainless steel, or of an electrically insulating material.
- the device for protecting the poles of the inductor is in the form of a heat shield, generally designated by the reference 10 and which is constituted by a plurality of tubes such as 16 arranged next to each other in a substantially coplanar configuration.
- These tubes can be made of a magnetic or non-magnetic material or else of insulating materials.
- the tubes 16 are connected at their ends respectively to a pipe 12 for the arrival of a cooling fluid, for example water and to a pipe 14 through which the fluid is discharged. cooling after circulation through the bundle of tubes 16.
- a cooling fluid for example water
- the invention provides the connection or connection between the ends of the tubes 16 and the pipes 12 and 14 so as to ensure both the sealing of the coolant and the electrical insulation between these ends and the said pipes .
- this connection means consists of a socket 20, open at its two ends and engaged inside one of the pipes such as 14 or 12 , this sleeve being welded or brazed to said pipe.
- Each socket is made so as to receive the end of a tube 16 opening into the pipe 14 or 12.
- seals such as 22 are provided, for example, O-rings made of insulating material.
- the magnetic field is not interrupted by the thermal protection screen according to the invention which is completely transparent to the magnetic flux.
- the solution provided by the invention is particularly simple and inexpensive to produce, that it is -easy to implement and that, in addition, it allows rapid and uncomplicated replacement of one or more of several of the tubes 16 of the screen 10 which considerably facilitates the maintenance operations of the inductors thus equipped.
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Abstract
Dispositif de protection thermique et de refroidissement des pôles d'un inducteur électro-magnétique, notamment pour four à induction, du type constitué par une pluralité de tubes, disposés côte à côte et sensiblement coplanaires dans lesquels circule un fluide de refroidissement caractérisé en ce que le raccordement desdits tubes (16) sur les canalisations (12, 14) d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement est réalisé par un moyen (18) conçu de façon à assurer à la fois une discontinuité électrique et l'étanchéité entre chaque tube et lesdites canalisations.
Description
- La présente invention concerne un dispositif de protection et de refroidissement des pôles d'un inducteur électro-magnétique.
- On sait que pour assurer le traitement thermique de produits métallurgiques, on utilise fréquemment des fours à induction comportant généralement un inducteur plan qui est pourvu d'un système de protection thermique comportant notamment une circulation interne d'un fluide de refroidissement. Dans les fours de ce type actuellement réalisés, ce système de protection thermique est constitué généralement sous la forme d'un écran thermique réalisé par l'assemblage de tubes métalliques placés côte à côte et alimentés en fluide de refroidissement et raccordés à des canalisations d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement.
- La difficulté de réalisation d'un tel écran thermique est due au fait qu'il ne doit pas constituer un écran magnétique c'est-à-dire qu'il doit être le plus transparent possible au champ magnétique. Or, sur ce plan particulier, les solutions actuelles ne donnent pas toute satisfaction et, pour cette raison, la présente invention s'est fixé pour objectif d'apporter un nouveau dispositif du type écran thermique perfectionné par rapport aux réalisations actuelles.
- L'invention concerne donc un dispositif de protection thermique et de refroidissement des pôles d'un inducteur électro-magnétique, notamment pour four à induction, du type constitué par une pluralité de tubes placés côté à côte et, sensiblement coplanaires dans lesquels circule un fluide de refroidissement caractérisé en ce que le raccordement desdits tubes sur les canalisations d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement est réalisé par un moyen conçu de façon à assurer à la fois une discontinuité électrique et l'étanchéité entre chaque tube et lesdites canalisations.
- Selon un mode de réalisation préféré du dispositif objet de l'invention, le moyen assurant le raccordement des tubes sur les canalisations d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement consistent en une douille, soudée ou brasée sur ladite canalisation et dans laquelle est engagée l'extrémité du tube débouchant dans ladite canalisation, des joints d'étanchéité et d'isolation électrique étant interposés entre ladite douille et ledit tube.
- Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les tubes peuvent être réalisés en un métal magnétique ou amagnétique, de préférence en acier inoxydable amagnétique, ou en matériau électriquement isolant.
- D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé qui en illustre un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur le dessin :
- la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un écran de protection thermique réalisé selon la présente invention et ,
- la figure 2 est une vue en détail à échelle agrandie représentant le moyen mis en oeuvre par l'invention pour assurer la liaison entre les tubes de l'écran thermique et les canalisations d'arrivée et de départ du fluide de refroidissement, cette vue étant une coupe par un plan perpendiculaire à l'axe d'une canalisation et passant par l'axe du tube concerné.
- Pour simplifier le dessin, on n'a pas représenté la structure de l'inducteur auquel s'applique le dispositif objet de l'invention. Il s'agit là d'un élément bien connu de l'homme de l'art, qui ne fait pas partie de l'invention mais qu'il ne semble pas nécessaire de décrire.
En se référant au dessin et plus particulièrement à la figure 1, on voit que le dispositif de protection des pôles de l'inducteur se présente sous la forme d'un écran thermique, désigné dans son ensemble par la référence 10 et qui est constitué par une pluralité de tubes tels que 16 disposés les uns à côté des autres selon une configuration sensiblement coplanaire. Ces tubes peuvent être réalisés en un matériau magnétique ou amagnétique ou bien en matériaux isolants. - Selon l'invention les tubes 16 sont raccordés par leurs extrémités respectivement à une canalisation 12 d'arrivée d'un fluide de refroidissement, par exemple de l'eau et à une canalisation 14 au travers de laquelle s'effectue l'évacuation du fluide de refroidissement après circulation au travers du faisceau de tubes 16.
- Il est nécessaire que l'écran thermique 10 ainsi réalisé soit transparent au champ magnétique développé par l'inducteur. Dans ce but, l'invention réalise la liaison ou le raccordement entre les extrémités des tubes 16 et les canalisations 12 et 14 de manière à assurer à la fois l'étanchéité au fluide de refroidissement et l'isolation électrique entre ces extrémités et lesdites canalisations.
- Sur la figure 1 le moyen de raccordement ainsi mis en oeuvre a été désigné dans son ensemble par la référence 18 et la figure 2 le représente de façon détaillée. Ainsi qu'on le voit sur cette figure, dans cet exemple de réalisation non limitatif, ce moyen de raccordement consiste en une douille 20, ouverte à ses deux extrémités et engagées à l'intérieur de l'une des canalisations telles que 14 ou 12, cette douille étant soudée ou brasée sur ladite canalisation. Chaque douille est réalisée de façon à recevoir l'extrémité d'un tube 16 débouchant dans la canalisation 14 ou 12. Pour assurer à la fois l'étanchéité et l'isolation électrique entre le tube 16 considéré et la canalisation telle que 14 à laquelle il est ainsi raccordé, on prévoit des joints tels que 22 par exemple, des joints toriques en matériau isolant.
- Grâce à cette disposition, le champ magnétique n'est pas interrompu par l'écran de protection thermique selon l'invention qui est totalement transparent au flux magnétique. On remarquera que la solution apportée par l'invention est de réalisation particulièrement simple et peu coûteuse, qu'elle est -facile à mettre en oeuvre et qu'en outre, elle permet d'assurer un remplacement rapide et peu compliqué d'un ou de plusieurs des tubes 16 de l'écran 10 ce qui facilité considérablement les opérations de maintenance des inducteurs ainsi équipés.
- Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et/ou représentés ici mais qu'elle en englobe toutes les variantes.
Claims (5)
1 - Dispositif de protection thermique et de refroidissement des pôles d'un inducteur électro-magnétique, notamment pour four à induction, du type constitué par une pluralité de tubes, disposés côte à côte et sensiblement coplanaires dans lesquels circule un fluide de refroidissement caractérisé en ce que le raccordement desdits tubes (16) sur les canalisations (12, 14) d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement est réalisé par un moyen (18) conçu de façon à assurer à la fois une discontinuité électrique et l'étanchéité entre chaque tube et lesdites canalisations.
2 - Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen (18) assurant le raccordement des tubes (16) sur les canalisations (12, 14) d'arrivée et de sortie du fluide de refroidissement consistent en une douille (20), soudée ou brasée sur ladite canalisation et dans laquelle est engagée l'extrémité du tube débouchant dans ladite canalisation, des joints d'étanchéité et d'isolation électrique (22) étant interposés entre ladite douille et ledit tube.
3 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les tubes (16) sont réalisés en un métal magnétique.
4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les tubes (16) sont réalisés en un métal amagnétique, de préférence en acier inoxydable amagnétique.
5 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les tubes (16) sont réalisés en un matériau électriquement isolant.
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