JP4862205B2 - 誘導加熱装置 - Google Patents
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Description
ここで、上記したトランスバース型コイルを備えた誘導加熱装置の一例として、所定の形状に成形された加熱コイルの上方側または下方側において薄板状被加熱物を搬送することにより、当該薄板状被加熱物を加熱する手法が知られている。
しかしながら、加熱コイルを所定の形状に固定的に成形してしまうと、加熱コイルが成形する形状の幅方向の長さL1が、加熱コイルの上方側もしくは下方側を搬送されて加熱される薄板状被加熱物の幅W1と同じかそれより大きい場合には、当該薄板状被加熱物のエッジ部に誘導電流が集中してしまい、当該エッジ部が過剰に加熱されてしまうというような問題が生じていた(図1を参照する。)。
こうした問題点を解決するための手段としては、例えば、特許文献1として提示する特開昭63−317630号公報、特許文献2として提示する特開2007−122924号公報あるいは特許文献3として提示する特開平8−37084号公報に開示されている技術などが提案されている。
しかしながら、特許文献1および特許文献2に開示されている技術においては、誘導加熱装置中の誘導加熱部分のほぼ全てが磁性材で構成され、また、特許文献3に開示されている技術においては、所定の長さの磁束ガイド上に加熱コイルアセンブリによりを対向して配置して構成されているため、装置全体としての重量が非常に大きくなり、設置や輸送の際などのコスト高を招来するという問題が指摘されていた。
また、本発明は、加熱コイルに高周波電流を給電して薄板状被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置において、高周波電流を給電される第1の加熱コイルと、高周波電流を給電される第2の加熱コイルとを有し、上記第1の加熱コイルは、略V字形状部位を備え、上記第2の加熱コイルは、略M字形状部位を備え、上記第1のコイルの上記略V字形状部位と上記第2のコイルの上記略M字形状部位とが電気接続しないよう上記薄板状被加熱物のエッジ部近傍で交差して略四角形状の空間が形成されるように、上記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを略平行に配置し、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとを、上記薄板状被加熱物に対する一方の側と他方の側との双方にそれぞれ配置し、上記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置した上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとを、上記薄板状被加熱物とにより挟むようにして第1の板状磁性材を配置し、上記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置した上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとを、上記薄板状被加熱物とにより挟むようにして第2の板状磁性材を配置し、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとの少なくともいずれか一方を上記薄板状被加熱物の幅に応じて略平行方向に移動自在とし、上記一方の側および上記他方の側のそれぞれにおいて、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して形成される上記略四角形状の空間の外側に、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して略三角形状の空間を形成し、上記一方の側および上記他方の側のそれぞれにおいて、上記略四角形状の空間と上記略三角形状の空間とでは、高周波電流により生じる磁束の方向が逆向きとなるようにしたものである。
また、本発明は、加熱コイルに高周波電流を給電して薄板状被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置において、高周波電流を給電される第1の加熱コイルと、高周波電流を給電される第2の加熱コイルとを有し、上記第1の加熱コイルは、略V字形状部位を備え、上記第2の加熱コイルは、略M字形状部位を備え、上記第1のコイルの上記略V字形状部位と上記第2のコイルの上記略M字形状部位とが電気接続しないよう上記薄板状被加熱物のエッジ部近傍で交差して略四角形状の空間が形成されるように、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとを略平行に配置し、上記第1の加熱コイルを上記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置し、上記第2の加熱コイルを上記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置し、上記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置した上記第1の加熱コイルあるいは上記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置した上記第2の加熱コイルのいずれかを、上記薄板状被加熱物とにより挟むようにして板状磁性材を配置し、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとの少なくともいずれか一方を上記薄板状被加熱物の幅に応じて略平行方向に移動自在とし、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して形成される上記略四角形状の空間の外側に、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して略三角形状の空間を形成し、上記略四角形状の空間と上記略三角形状の空間とでは、高周波電流により生じる磁束の方向が逆向きとなるようにしたものである。
また、本発明は、加熱コイルに高周波電流を給電して薄板状被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置において、高周波電流を給電される第1の加熱コイルと、高周波電流を給電される第2の加熱コイルとを有し、上記第1の加熱コイルは、略V字形状部位を備え、上記第2の加熱コイルは、略M字形状部位を備え、上記第1のコイルの上記略V字形状部位と上記第2のコイルの上記略M字形状部位とが電気接続しないよう上記薄板状被加熱物のエッジ部近傍で交差して略四角形状の空間が形成されるように、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとを略平行に配置し、上記第1の加熱コイルを上記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置し、上記第2の加熱コイルを上記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置し、上記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置した第1の加熱コイルを、上記薄板状被加熱物とにより挟むようにして第1の板状磁性材を配置し、上記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置した第2の加熱コイルを、上記薄板状被加熱物とにより挟むようにして第2の板状磁性材を配置し、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとの少なくともいずれか一方を上記薄板状被加熱物の幅に応じて略平行方向に移動自在とし、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して形成される上記略四角形状の空間の外側に、上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して略三角形状の空間を形成し、上記略四角形状の空間と上記略三角形状の空間とでは、高周波電流により生じる磁束の方向が逆向きとなるようにしたものである。
また、本発明は上記した発明において、上記薄板状被加熱物に対する一方の側における上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとは、一方の端部において移動自在に接触し、上記薄板状被加熱物に対する一方の側における上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとは、他方の端部がそれぞれ高周波電流の給電線に接続されるようにし、上記薄板状被加熱物に対する他方の側における上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとは、一方の端部において移動自在に接触し、上記薄板状被加熱物に対する他方の側における上記第1の加熱コイルと上記第2の加熱コイルとは、他方の端部がそれぞれ高周波電流の給電線に接続されるようにしたものである。
ここで、図2(a)(b)には本発明の実施の形態の一例による誘導加熱装置の概略構成説明図が示されており、図2(a)は上面概略構成説明図であり、図2(b)は図2(a)のA矢視側面概略構成説明図である。
より詳細には、上記した加熱コイル18および加熱コイル20は、薄板状被加熱物24が搬送される搬送路26の上方側において、加熱コイル18の略V字形状部位と加熱コイル20の略M字形状部位とが電気接続しないように交差して略四角形状が形成されるように、加熱コイル18と加熱コイル20と搬送路26とがそれぞれ略平行に位置するように配設されている。
以上の構成において、図3および図4に示す動作説明図を参照しながら、誘導加熱装置10を用いて薄板状被加熱物24を加熱する手法について説明する。
その後に、高周波電源12からフィーダー14を介してガイド16に高周波電流が給電されると、給電された高周波電流は、図3における矢印で示すように、フィーダー14からガイド16を通り、ガイド16からガイド16にガイドされるスライド部18aが設けられている加熱コイル18に給電され、さらに、加熱コイル18におけるスライド部18bからスライド部18bをガイドするガイド部20aが設けられた加熱コイル20を通って、加熱コイル20の直線部20bからフィーダー22を介して高周波電源12に戻るようにして、加熱コイル18および加熱コイル20において高周波電流の流れが生じる。
ここで、通常、上記した従来の技術においても説明したように、加熱コイルの幅と板状被加熱物の幅が同じであっても、当該加熱コイルの上方側または下方側を搬送される薄板状被加熱物24においてはエッジ部が過剰に加熱されることとなる。
以上において説明したように、誘導加熱装置10においては、略V字形状の加熱コイル18を略M字形状の加熱コイル20に摺動可能に配設することにより、薄板状被加熱物24の幅に応じて加熱コイル18および加熱コイル20が形成する空間S1の大きさを調整することができ、さらに、空間S1に隣接して空間S1が生じる磁束と逆方向の磁束を生じる空間S2、S3が形成されているため、空間S1によって生じた磁束によって、過剰に加熱された薄板状被加熱物24のエッジ部24a、24bに、逆方向の渦電流が誘導されるため、エッジ部24a、24bが過剰に加熱されることはなくなる。
次に、以下の(1)乃至(10)に本発明の他の実施の形態を示す。
さらに、上記した他の実施の形態の(6)に記載したように、図7に示される、加熱コイルの組を2つ設けられた場合などには、図11や図12に示すようにして、板状の磁性材を配置すればよく、より効率的に薄板状被加熱物24を加熱することができるようになる。
このようにして、板状の磁性材を使用することによって、エッジ部を過剰に加熱することなく、より効率良く薄板状被加熱物24を加熱することができる。
12 高周波電源
14 フィーダー
16 ガイド
16a 端部
18 加熱コイル
18a スライド部
18aa 端部
18b スライド部
18ba 端部
18c 屈曲部
20 加熱コイル
20a ガイド部
20aa 端部
20b 直線部
20ba 端部
20c 屈曲部
22 フィーダー
24 薄板状被加熱物
24a エッジ部
24b エッジ部
26 搬送路
36 薄板状被加熱物
36a エッジ部
36b エッジ部
38 薄板状被加熱物
38a エッジ部
38b エッジ部
40 加熱コイル
41 加熱コイル
Claims (9)
- 加熱コイルに高周波電流を給電して薄板状被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置において、
高周波電流を給電される第1の加熱コイルと、
高周波電流を給電される第2の加熱コイルと
を有し、
前記第1の加熱コイルは、略V字形状部位を備え、
前記第2の加熱コイルは、略M字形状部位を備え、
前記第1のコイルの前記略V字形状部位と前記第2のコイルの前記略M字形状部位とが電気接続しないよう前記薄板状被加熱物のエッジ部近傍で交差して略四角形状の空間が形成されるように、前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを略平行に配置し、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを、前記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置し、
前記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置された前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを、前記薄板状被加熱物とにより挟むようにして板状磁性材を配置し、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとの少なくともいずれか一方を前記薄板状被加熱物の幅に応じて略平行方向に移動自在とし、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して形成される前記略四角形状の空間の外側に、前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して略三角形状の空間を形成し、
前記略四角形状の空間と前記略三角形状の空間とでは、高周波電流により生じる磁束の方向が逆向きとなる
ことを特徴とする誘導加熱装置。 - 加熱コイルに高周波電流を給電して薄板状被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置において、
高周波電流を給電される第1の加熱コイルと、
高周波電流を給電される第2の加熱コイルと
を有し、
前記第1の加熱コイルは、略V字形状部位を備え、
前記第2の加熱コイルは、略M字形状部位を備え、
前記第1のコイルの前記略V字形状部位と前記第2のコイルの前記略M字形状部位とが電気接続しないよう前記薄板状被加熱物のエッジ部近傍で交差して略四角形状の空間が形成されるように、前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを略平行に配置し、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを、前記薄板状被加熱物に対する一方の側と他方の側との双方にそれぞれ配置し、
前記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置した前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを、前記薄板状被加熱物とにより挟むようにして第1の板状磁性材を配置し、
前記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置した前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを、前記薄板状被加熱物とにより挟むようにして第2の板状磁性材を配置し、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとの少なくともいずれか一方を前記薄板状被加熱物の幅に応じて略平行方向に移動自在とし、
前記一方の側および前記他方の側のそれぞれにおいて、前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して形成される前記略四角形状の空間の外側に、前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して略三角形状の空間を形成し、
前記一方の側および前記他方の側のそれぞれにおいて、前記略四角形状の空間と前記略三角形状の空間とでは、高周波電流により生じる磁束の方向が逆向きとなる
ことを特徴とする誘導加熱装置。 - 加熱コイルに高周波電流を給電して薄板状被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置において、
高周波電流を給電される第1の加熱コイルと、
高周波電流を給電される第2の加熱コイルと
を有し、
前記第1の加熱コイルは、略V字形状部位を備え、
前記第2の加熱コイルは、略M字形状部位を備え、
前記第1のコイルの前記略V字形状部位と前記第2のコイルの前記略M字形状部位とが電気接続しないよう前記薄板状被加熱物のエッジ部近傍で交差して略四角形状の空間が形成されるように、前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを略平行に配置し、
前記第1の加熱コイルを前記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置し、前記第2の加熱コイルを前記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置し、
前記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置した前記第1の加熱コイルあるいは前記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置した前記第2の加熱コイルのいずれかを、前記薄板状被加熱物とにより挟むようにして板状磁性材を配置し、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとの少なくともいずれか一方を前記薄板状被加熱物の幅に応じて略平行方向に移動自在とし、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して形成される前記略四角形状の空間の外側に、前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して略三角形状の空間を形成し、
前記略四角形状の空間と前記略三角形状の空間とでは、高周波電流により生じる磁束の方向が逆向きとなる
ことを特徴とする誘導加熱装置。 - 加熱コイルに高周波電流を給電して薄板状被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置において、
高周波電流を給電される第1の加熱コイルと、
高周波電流を給電される第2の加熱コイルと
を有し、
前記第1の加熱コイルは、略V字形状部位を備え、
前記第2の加熱コイルは、略M字形状部位を備え、
前記第1のコイルの前記略V字形状部位と前記第2のコイルの前記略M字形状部位とが電気接続しないよう前記薄板状被加熱物のエッジ部近傍で交差して略四角形状の空間が形成されるように、前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとを略平行に配置し、
前記第1の加熱コイルを前記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置し、前記第2の加熱コイルを前記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置し、
前記薄板状被加熱物に対する一方の側に配置した第1の加熱コイルを、前記薄板状被加熱物とにより挟むようにして第1の板状磁性材を配置し、
前記薄板状被加熱物に対する他方の側に配置した第2の加熱コイルを、前記薄板状被加熱物とにより挟むようにして第2の板状磁性材を配置し、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとの少なくともいずれか一方を前記薄板状被加熱物の幅に応じて略平行方向に移動自在とし、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して形成される前記略四角形状の空間の外側に、前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとが電気接続しないよう交差して略三角形状の空間を形成し、
前記略四角形状の空間と前記略三角形状の空間とでは、高周波電流により生じる磁束の方向が逆向きとなる
ことを特徴とする誘導加熱装置。 - 請求項1、3または4のいずれか1項に記載の誘導加熱装置において、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとは、一方の端部において移動自在に接触し、
前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとは、他方の端部がそれぞれ高周波電流の給電線に接続された
ことを特徴とする誘導加熱装置。 - 請求項2に記載の誘導加熱装置において、
前記薄板状被加熱物に対する一方の側における前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとは、一方の端部において移動自在に接触し、
前記薄板状被加熱物に対する一方の側における前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとは、他方の端部がそれぞれ高周波電流の給電線に接続されるようにし、
前記薄板状被加熱物に対する他方の側における前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとは、一方の端部において移動自在に接触し、
前記薄板状被加熱物に対する他方の側における前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとは、他方の端部がそれぞれ高周波電流の給電線に接続された
ことを特徴とする誘導加熱装置。 - 請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5または請求項6のいずれか1項に記載の誘導加熱装置において、
前記第1の加熱コイルの略V字形状部位の屈曲部は、曲線により構成された円弧状形状を備え、
前記第2の加熱コイルの略M字形状部位の屈曲部は、曲線により構成された円弧状形状を備えた
ことを特徴とする誘導加熱装置。 - 請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6または請求項7のいずれか1項に記載の誘導加熱装置において、
前記第1の加熱コイルにおける略V字形状部位中央に位置する屈曲部が、前記第1の加熱コイルにおいて前記薄板状被加熱物の最も近傍に位置するように形成され、
前記第2の加熱コイルにおける略M字形状部位中央に位置する屈曲部が、前記第2の加熱コイルにおいて前記薄板状被加熱物の最も近傍に位置するように形成される
ことを特徴とする誘導加熱装置。 - 加熱コイルに高周波電流を給電して薄板状被加熱物を誘導加熱する誘導加熱装置において、
請求項1、請求項2、請求項3、請求項4、請求項5、請求項6、請求項7または請求項8のいずれか1項に記載の誘導加熱装置における前記第1の加熱コイルと前記第2の加熱コイルとよりなる組を2組設け、
前記2組のそれぞれの組が生成する磁界の方向が、互いに逆向きとなるように高周波電流を給電する
ことを特徴とする誘導加熱装置。
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