JP2000223254A - 誘導加熱用コイル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被加熱体と向い合う面とは反対側の誘導加熱
用のコイルの面に、簡単にしかも任意の曲面に添う形状
の磁路を構成することを目的とする。 【解決手段】 被加熱体の表面に配置された誘導加熱用
のコイルの外面を、表面に非導電性膜をコーティングし
た磁性粉末を混入してなる樹脂によりモールドする。モ
ールドされた樹脂には磁性粉末が混入されているので、
このモールド部は磁路として作用を果たす。これにより
コイルの外面に添う形状の磁路が形成される。この磁路
の形成により誘導加熱のための磁気特性は向上し、かつ
被加熱体を均一に誘導加熱することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は誘導加熱用コイル装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電線を渦巻状に巻回してなるディスクコ
イルを誘導加熱用のコイルとし、これを面状の被加熱体
（金属製）の表面に向い合わせて設置し、前記コイルを
交流電源によって励磁することにより、被加熱体を誘導
加熱するようにした装置は既に提案されている。これに
よればコイルを励磁することによって発生する交番磁束
が被加熱体を通ることにより、その交番磁束と鎖交する
方向に誘起する電流（変圧器の原理からすれば二次電
流）ならびに渦電流によって被加熱体の内部にジュール
熱が発生する。この熱により被加熱体が発熱するように
なる。

【０００３】しかし既提案の構成によると、前記コイル
を被加熱体の表面に向い合わせて設置するのにとどまっ
ており、前記コイルの外面にはなんら磁路なるものが設
けられていない。そのため発生した磁束の一部はコイル
すべてと鎖交することなく、その中間からその外部に洩
れて出てしまう。すなわち一部が漏洩磁束となる。その
ため磁気特性が低下するのみならず、コイル直下にある
被加熱体を均一に加熱することができなくなってしま
う。

【０００４】これを解決するためにはコイルをはさんで
被加熱体と反対側の面に磁路を設置して、漏洩磁束を吸
収するようにすればよいことは容易に考えられる。この
磁路の形成には一般的には珪素鋼板を積層して構成され
る鉄心を用いることが考えられる。しかし実際問題とし
て、被加熱体の表面が単純な平面であるとは限られず、
複雑な曲面の場合がある。

【０００５】このような場合はコイルもその曲面にした
がってわん曲すればよいが、このようにわん曲したコイ
ルの表面に、珪素鋼板を積層した鉄心を設置するのは極
めて面倒である。またわん曲した曲面に合うようにその
鉄心をわん曲して構成しなければならず、その製作は極
めて困難であり、わん曲の程度によっては不可能である
こともある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、面状の被加
熱体を誘導加熱するのに使用するコイル装置において、
被加熱体と向い合う面とは反対側のコイルの外面に、簡
単にしかも任意の曲面に添う形状の磁路を構成すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、被加熱体の表
面に配置された誘導加熱用のコイルの外面を、表面に非
導電性膜をコーティングした磁性粉末を混入してなる樹
脂によりモールドしてなることを特徴とする。

【０００８】混入される磁性粉末はその表面に非導電性
膜がコーティングされていて、電気的に絶縁されてい
る。したがってこれら磁性粉末が互いに接触し合うよう
なことがあっても、電気回路は完成しない。そしてモー
ルドされた樹脂には磁性粉末が混入されていることによ
って磁性を帯びる。この樹脂はコイルの、被加熱体とは
反対側の外面に設けられるので、発生する磁束に対して
磁路として作用する。

【０００９】そして被加熱体の表面に配置されたコイル
の外面に、前記樹脂をモールドするので、コイルの表面
に添った、したがって被加熱体の表面に添った形状に応
じてモールド樹脂による磁路が形成される。すなわちコ
イル、被加熱体の表面の形状がいかような曲面であって
も、その形状に合う磁路の形成が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図により説
明する。本発明において使用されるコイルは図３に示す
ように、たとえば平角電線を渦巻状に巻回したディスク
コイル１が使用される。なお図３ではディスクコイル１
を二層としているが、これが一層であってもまた三層以
上であってもよい。また図ではディスクコイル１を平面
から見て円形としているが、これに代えて楕円形であっ
てもよく、あるいは方形のように多角形であってもよ
い。

【００１１】ディスクコイル１は被加熱体の表面の形状
どおりに変形され、固定される。その変形ならびに変形
状態を固定するには、次のようにすればよい。すなわち
予め電線の表面（絶縁被覆の表面）に、熱硬化性の樹脂
をコーティングしておく。その電線を巻回して構成され
たディスクコイルを、被加熱体の表面またはこれと同形
状の型の表面にあてがっておいて加圧して、その表面ど
おりに変形する。そのあとこのディスクコイルを加熱し
て、予めコーティングしておいた樹脂を硬化させる。こ
の硬化によってディスクコイルは変形された状態のまま
に固定されるようになる。なおこれに代えて、電線（例
えば銅線）からなるディスクコイルをそのまま塑性変形
したものであってもよい。

【００１２】前記のように構成されたディスクコイル１
は、図１に示すように金属製の被加熱体２の表面に置か
れる。そしてこのディスクコイル１の外面を覆うように
樹脂モールドする。ここに使用する樹脂としては、耐熱
性、硬化性のものが使用される。たとえばエポキシ、シ
リコン、ポリイミドなどの樹脂が好適である。

【００１３】この樹脂には、鉄、ニッケルのような磁性
粉末が適当な量、すなわち磁路特性を満足する程度の量
だけ予め混入されている。またこの磁性粉末の表面には
たとえば酸化皮膜、絶縁性樹脂などの非導電性膜が被覆
されている。３は前記した樹脂によるモールド部であ
る。モールド部３はこれに混入されている磁性粉末によ
って磁気抵抗が小さくなっているので、磁路としての作
用を十分に果たす。

【００１４】このモールドのためには図２に示すように
するとよい。すなわち内面４が既に変形されたディスク
コイル１の表面とほぼ合致する形状とされているモール
ド型５を用意し、これを図２に示すようにディスクコイ
ル１の表面に空間を残してあてがう。そして注入孔６よ
り前記した樹脂を注入する。そしてこの樹脂を硬化して
から、モールド型５を除去すればよい。これにより図１
に示すようなモールド部３がディスクコイル１の表面に
形成されるようになる。

【００１５】このように被加熱体２の表面に置かれたデ
ィスクコイル１の表面にモールド部３を設けると、モー
ルド部３と被加熱体１とがディスクコイル１を囲む磁路
を形成するようになる。この形状は外鉄型変圧器に相当
する。ここでディスクコイル１に交流電源を接続して励
磁すると、これにより発生する交番磁束は、被加熱体２
を通り、モールド部３を磁路として還通する。

【００１６】モールド部３が磁路として作用することに
より、発生した磁束のほとんど全部が被加熱体２、モー
ルド部３を通ることになり、したがってディスクコイル
１の全部と鎖交するようになる。そのため漏洩磁束の発
生は極力少なくなる。これによりモールド部３を設けて
いない場合よりも、磁気特性は遥かに向上するので、被
加熱体２の誘導加熱効率が向上するとともに、モールド
部３に相対している被加熱体２の表面を均一に加熱する
ことができるようになる。

【００１７】この場合、モールド部３をディスクコイル
１の全外面を覆うように設けた場合は、ディスクコイル
１の下表面に向かいあっている被加熱体２の表面を均一
に加熱することができるし、またディスクコイル１を部
分的に覆うように設けた場合は、モールド部３に相対し
ている被加熱体２の表面の一部分を集中的に、かつ均一
に加熱することができる。

【００１８】またモールド部３はディスクコイル１の表
面に密着するので、ディスクコイル１の熱はこのモール
ド部分を介して放熱されるようになり、したがってディ
スクコイル１の温度上昇を回避することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
加熱体の表面に配置された誘導加熱用のディスクコイル
の外面を、表面に非導電性膜をコーティングした磁性粉
末を混入してなる樹脂によりモールドし、そのモールド
部を磁路として使用するようにしたので、コイル、被加
熱体がどのように変形されている曲面であっても、その
曲面に合うように前記モールド部を形成すれば、簡単に
しかもその曲面に添う形状の磁路を構成することがで
き、これにより誘導加熱のための磁気特性を向上させ、
かつ被加熱体を均一に誘導加熱することができるととも
に、ディスクコイルは樹脂モールドを介して放熱される
ことにより、その温度上昇を回避することができるとい
った効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す断面図である。

【図２】図１における樹脂モールドの状態を示す断面図
である。

【図３】ディスクコイルの平面図と断面図である。

【符号の説明】

１ ディスクコイル ２ 被加熱体 ３ モールド部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電線を渦巻状に巻回してなるディスクコ
   イルを誘導加熱用のコイルとし、これを被加熱体の表面
   に向い合わせて設置し、前記コイルを交流電源によって
   励磁することにより、被加熱体を誘導加熱するようにし
   た誘導加熱用コイル装置において、前記コイルの外面
   を、表面に非導電性膜をコーティングした磁性粉末を混
   入してなる樹脂によりモールドし、そのモールド部を磁
   路としてなる誘導加熱用コイル装置。