JP2008243395A - 高周波誘導加熱装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トランスバース型構造の高周波誘導加熱装置であって、薄板状被加熱物の幅より幅の広い中央に位置する第1の凸部に第1の誘導コイルが配設されたE字形状の第1の磁性部材と、第1の磁性部材と所定の間隙を開けて凹凸部が互いに対向するように配置され、薄板状被加熱物の幅より幅の広い中央に位置する第2の凸部に第2の誘導コイルが配設されたE字形状の第2の磁性部材と、第1の磁性部材と第2の磁性部材の両端に位置する凸部において第1の磁性部材と第2の磁性部材とを接合する第3の磁性部材とを有し、第1の凸部と第2の凸部とに挟まれて形成された空間内に長尺の薄板状被加熱物を第1の凸部および第2の凸部の幅方向に直交する方向に通過させるようにしたものである。
【選択図】 図2
Description
しかしながら、上記したような従来の高周波誘導加熱装置により長尺で幅の狭い薄板状被加熱物を加熱する場合には、誘導コイルが作る高周波磁束を幅の狭い薄板状被加熱物に効率よく貫通させることが困難であり、長尺で幅の狭い薄板状被加熱物を効率よく加熱することができず、高周波発振器から発振される高周波エネルギーの多くを損失していたという問題点があった。
なお、本願出願人が特許出願時に知っている先行技術は、上記において説明したようなものであって文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術情報はない。
即ち、本発明のうち請求項1に記載の発明は、長尺の薄板状被加熱物を誘導加熱するトランスバース型構造の高周波誘導加熱装置であって、薄板状被加熱物の幅より幅の広い中央に位置する凸部に第1の誘導コイルが配設されたE字形状の第1の磁性部材と、上記第1の磁性部材と所定の間隙を開けて凹凸部が互いに対向するように配置され、薄板状被加熱物の幅より幅の広い中央に位置する凸部に第2の誘導コイルが配設されたE字形状の第2の磁性部材と、上記第1の磁性部材と上記第2の磁性部材とのそれぞれ両端に位置する凸部において上記第1の磁性部材と上記第2の磁性部材とを接合し、上記第1の凸部と上記第2の凸部とに挟まれて形成された空間内に長尺の薄板状被加熱物を上記第1の凸部および上記第2の凸部の幅方向に直交する方向に通過させるようにしたものである。
まず、図1乃至図2(a)(b)を参照しながら、本発明による高周波誘導加熱装置の第1の実施の形態について説明する。
より詳細には、フェライトコア14とフェライトコア16とは、E字形状を構成する凹凸面を互いに対向させて配置され、その両端の凸部においてフェライトコア18により接合されている。
以上の構成において、トランスバース型構造の高周波誘導加熱装置10の誘導コイル20および誘導コイル22に高周波発振器からフィーダーを介して高周波電流が給電されると、誘導コイル20および誘導コイル22が作る磁束が空間S1を通過する薄板状被加熱物12を貫通することになり、これにより薄板状被加熱物12に渦電流が誘導されて薄板状被加熱物12が加熱されることになる。
ここで、仮に、フェライトコア14の中央に位置する凸部14bとフェライトコア16の中央に位置する凸部16bとのそれぞれの幅W1が薄板状被加熱物12の幅W2より小さい場合では、薄板状被加熱物12は図3(a)に示すような温度分布となり、薄板状被加熱物12のエッジ12a、12bにおける温度は薄板状被加熱物12の中央部付近の温度より低くなる。これに対して、トランスバース型構造の高周波誘導加熱装置10のようにフェライトコア14の中央に位置する凸部14bとフェライトコア16の中央に位置する凸部16bとのそれぞれの幅W1が薄板状被加熱物12の幅W2より大きい場合では、薄板状被加熱物12は図3(b)に示すような温度分布となり、薄板状被加熱物12のエッジ12a、12bにおける温度が薄板状被加熱物12の中央部付近の温度より高くなる。
ここで、本願発明者が上記したトランスバース型構造の高周波誘導加熱装置10を用いて行った実験結果について説明する。
なお、PLoadは負荷時の全電力とし、PNonloadは無負荷時の全電力とした。つまり、PLoad−PNonloadは実際に薄板状被加熱物12の温度を上昇させるために使用された電力(有効電力)とし、PNonloadは誘電加熱に使用するインバーターの変換効率もしくは加熱コイル損出などといった薄板状被加熱物12以外の温度を上昇させた電力(無効電力)とした。
即ち、トランスバース型構造の高周波誘導加熱装置10によれば、フェライトコア14の中央に位置する凸部14bとフェライトコア16の中央に位置する凸部16bとにより挟まれた空間S1を通過する薄板状被加熱物12は図3(b)のような温度分布を示すエッジ効果によってエッジ12a、12bが集中的に加熱されることになるが、フェライトコア14の凸部14bおよびフェライトコア16の凸部16bのそれぞれの幅W1と薄板状被加熱物12の厚さtとは、凸部14bと凸部16bのそれぞれ幅W1が、例えば、29mmであるのに対し、薄板状被加熱物12はその厚さtが、例えば、0.3mm〜5mm、好ましくは、例えば、1mm〜5mmであって、薄板状被加熱物12の幅W2は狭いので、薄板状被加熱物12の中央部分はエッジ12a、12bからの熱伝導によってたちまち均熱化されることにより、薄板状被加熱物12全体が効率的に加熱されることになり、エッジ12a、12bのみが高温になるということがない。
次に、図5(a)(b)を参照しながら、本発明による高周波誘導加熱装置の第2の実施の形態について説明する。
以上の構成において、トランスバース型構造の高周波誘導加熱装置30の誘導コイル38、誘導コイル40、誘導コイル42および誘導コイル44に高周波発振器からフィーダーを介して高周波電流が給電されると、誘導コイル38と誘導コイル42および誘導コイル40と誘導コイル44とが作る磁束が搬送ライン32を通過する薄板状被加熱物12を貫通することになり、これにより薄板状被加熱物12に渦電流が誘導されて薄板状被加熱物12が加熱されることになる。
なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(4)に示すように変形することができるものである。
12 薄板状被加熱物
12a、12b エッジ
14、16、18、34、36、54、56、58 フェライトコア
20、22、38、40、42、44、60、62 誘導コイル
32 搬送ライン
Claims (7)
- 長尺の薄板状被加熱物を誘導加熱するトランスバース型構造の高周波誘導加熱装置であって、
薄板状被加熱物の幅より幅の広い中央に位置する凸部に第1の誘導コイルが配設されたE字形状の第1の磁性部材と、
前記第1の磁性部材と所定の間隙を開けて凹凸部が互いに対向するように配置され、薄板状被加熱物の幅より幅の広い中央に位置する凸部に第2の誘導コイルが配設されたE字形状の第2の磁性部材と、
前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材とのそれぞれ両端に位置する凸部において前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材とを接合し、
前記第1の凸部と前記第2の凸部とに挟まれて形成された空間内に長尺の薄板状被加熱物を前記第1の凸部および前記第2の凸部の幅方向に直交する方向に通過させる
ことを特徴とした高周波誘導加熱装置。 - 請求項1に記載の高周波誘導加熱装置において、
前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材とは、前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材とのそれぞれ両端に位置する凸部において第3の磁性部材を介して接合される
ことを特徴とする高周波誘導加熱装置。 - 長尺の薄板状被加熱物を誘導加熱するトランスバース型構造の高周波誘導加熱装置であって、
薄板状被加熱物の幅より幅の広い凸部の一方に第1の誘導コイルが配設されたU字形状の第1の磁性部材と、
前記第1の磁性部材と所定の間隙を開けて凹凸部が互いに対向するように配置され、薄板状被加熱物の幅より幅の広い凸部の一方に第2の誘導コイルが配設されたU字形状の第2の磁性部材と、
前記第1の磁性部材の他方の凸部と前記第2の磁性部材の他方の凸部とにおいて、前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材とを接合し、
前記第1の磁性部材の一方の凸部と前記第2の磁性部材の一方の凸部とに挟まれて形成された空間に長尺の薄板状被加熱物を前記第1の磁性部材の一方の凸部および前記第2の磁性部材の一方の凸部の幅方向と直交する方向に通過させる
ことを特徴とする高周波誘導加熱装置。 - 請求項3に記載の高周波誘導加熱装置において、
前記第1の磁性部材と前記第2の磁性部材とは、前記第1の磁性部材の他方の凸部と前記第2の磁性部材の他方の凸部において第3の磁性部材を介して接合される
ことを特徴とする高周波誘導加熱装置。 - 長尺の薄板状被加熱物を加熱するトランスバース型構造の高周波誘導加熱装置であって、
薄板状被加熱物の幅より幅が広い複数の凸部に誘導コイルが配設された第1の磁性部材と、
薄板状被加熱物の幅より幅が広い複数の凸部に誘導コイルが配設され、前記第1の磁性部材と所定の間隙を開けて凹凸部が互いに対向するように配置された第2の磁性部材と、
前記間隙に前記複数の凸部の幅方向と直交するように配設された薄板状被加熱物を搬送する搬送ラインと
を有し、
前記搬送ラインにより長尺の薄板状被加熱物が搬送される
ことを特徴とする高周波誘導加熱装置。 - 請求項1、2、3、4または5のいずれか1項に記載の高周波誘導加熱装置において、
前記薄板状被加熱物の厚さは、0.3mm〜5mmである
ことを特徴とする高周波誘導加熱装置。 - 請求項1、2、3、4または5のいずれか1項に記載の高周波誘導加熱装置において、
前記薄板状被加熱物の厚さは、1mm〜5mmである
ことを特徴とする高周波誘導加熱装置。
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JP2007078155A JP2008243395A (ja) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | 高周波誘導加熱装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2010257894A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | 金属板の誘導加熱装置 |
JP2012057184A (ja) * | 2010-09-03 | 2012-03-22 | Aichi Machine Industry Co Ltd | 焼入れ状態判定装置および焼入れ状態判定方法 |
KR101360665B1 (ko) * | 2013-04-17 | 2014-02-10 | 선박안전기술공단 | 유도 가열 방식의 다중 금속 박판 접합 장치 및 방법과 이를 이용한 배터리 전극 탭 접합 장치 및 방법 |
JP2014075275A (ja) * | 2012-10-04 | 2014-04-24 | Denso Corp | 誘導加熱装置 |
JP2017027674A (ja) * | 2015-07-16 | 2017-02-02 | 豊橋鍍金工業株式会社 | 誘導加熱装置および誘導加熱方法 |
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