JP6931286B2 - Induction heating device and induction heating method - Google Patents

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Description

本発明は、誘導加熱装置及び誘導加熱方法に関する。 The present invention relates to an induction heating device and an induction heating method.

誘導加熱によって金型を加熱する方法が提案されている。誘導加熱によって被加熱部材としての金型を加熱すると、加熱された被加熱部材の熱が誘導コイルに伝播し、誘導コイルの温度が上昇してしまい、この結果、誘導コイルが焼き付いてしまう場合があるといった課題があった。誘導コイルを備える誘導加熱装置において、誘導コイルの温度上昇を抑制することのできる技術としては、種々の方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。 A method of heating a mold by induction heating has been proposed. When the mold as a member to be heated is heated by induction heating, the heat of the heated member propagates to the induction coil and the temperature of the induction coil rises, and as a result, the induction coil may be seized. There was a problem such as there. In an induction heating device including an induction coil, various methods have been proposed as a technique capable of suppressing an increase in the temperature of the induction coil. (See, for example, Patent Document 1).

特開平４−３６６５８７Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-366587 特開平１１−４０３３４JP-A-11-40334 特開２００６−２０２５５１Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-20251 特開２０１２−７９６４７JP 2012-79647 特開２０１６−１１８０４JP 2016-11804

しかしながら、金型等の被加熱部材を高温（例えば６００℃程度）まで加熱する場合には、誘導コイルの温度上昇を抑制する従来の方法では誘導コイルの冷却能力が不十分であり、誘導コイルが焼き付いてしまったり、熱効率の高いリッツ線を誘導コイルとして用いることが困難であった。したがって、誘導コイルの温度上昇をさらに抑制することのできる技術が求められる。 However, when a member to be heated such as a mold is heated to a high temperature (for example, about 600 ° C.), the cooling capacity of the induction coil is insufficient by the conventional method of suppressing the temperature rise of the induction coil, and the induction coil becomes It was difficult to use a litz wire with high thermal efficiency as an induction coil because it was seized. Therefore, a technique capable of further suppressing the temperature rise of the induction coil is required.

なお、このような課題は、金型を予熱する場合に限らず、一般に、誘導加熱によって被加熱部材を加熱する場合においても同様に発生する。 It should be noted that such a problem occurs not only when the mold is preheated but also when the member to be heated is generally heated by induction heating.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms.

（１）本発明の一形態によれば、被加熱部材を誘導加熱によって加熱する誘導加熱装置が提供される。この誘導加熱装置は、前記被加熱部材を支持可能な支持部と、コイル線が複数回巻かれることによって形成された誘導コイルと、前記支持部に支持された状態の前記被加熱部材と前記誘導コイルとの間に設けられ、前記誘導コイルへの輻射の到達を抑制する抑制部とを備え、前記抑制部は、前記支持部に支持された状態の前記被加熱部材と当該抑制部との間に第１の空気層が形成され、当該抑制部と前記誘導コイルとの間に第２の空気層が形成されるように配置されている。
この形態によれば、抑制部を備えるので、誘導加熱によって加熱された被加熱部材からの輻射、および、支持部からの輻射が誘導コイルに到達することを抑制することができ、誘導コイルが輻射によって加熱されることを抑制することができる。
また、被加熱部材と当該抑制部との間に第１の空気層が形成されるので、当該第１の空気層が形成されている領域においては、被加熱部材または支持部からの熱的な接触による熱伝導によって抑制部が加熱されることを抑制することができる。
さらに、抑制部と誘導コイルとの間に第２の空気層が形成されるので、当該第２の空気層が形成されている領域においては、抑制部からの熱的な接触による熱伝導によって誘導コイルが加熱されることを抑制することができる。 (1) According to one embodiment of the present invention, there is provided an induction heating device that heats a member to be heated by induction heating. This induction heating device includes a support portion capable of supporting the heated member, an induction coil formed by winding a coil wire a plurality of times, the heated member supported by the support portion, and the induction. It is provided between the coil and a suppressing portion that suppresses the arrival of radiation to the induction coil, and the suppressing portion is between the heated member and the suppressing portion in a state of being supported by the supporting portion. A first air layer is formed in the coil, and a second air layer is formed between the restraining portion and the induction coil.
According to this form, since the suppression portion is provided, it is possible to suppress the radiation from the member to be heated heated by the induction heating and the radiation from the support portion from reaching the induction coil, and the induction coil radiates. It is possible to suppress heating by.
Further, since the first air layer is formed between the member to be heated and the suppressing portion, in the region where the first air layer is formed, the heat from the member to be heated or the supporting portion is thermally formed. It is possible to prevent the suppression portion from being heated by heat conduction due to contact.
Further, since a second air layer is formed between the suppressing portion and the induction coil, in the region where the second air layer is formed, the heat is induced by heat conduction due to thermal contact from the suppressing portion. It is possible to prevent the coil from being heated.

（２）上記形態の誘導加熱装置において、前記抑制部は、前記誘導コイルを前記支持部に支持された状態の前記被加熱部材の方向に投影した場合における当該誘導コイルの投影図が当該抑制部の外縁の内側に含まれるように構成されていてもよい。
この形態によれば、誘導加熱によって加熱された被加熱部材からの輻射、および、支持部からの輻射が、直接的に誘導コイルに到達することを抑制することができる。その結果、誘導コイルが被加熱部材からの輻射および支持部からの輻射によって加熱されることをさらに抑制することができる。 (2) In the induction heating device of the above-described embodiment, in the suppression unit, the projection drawing of the induction coil when the induction coil is projected in the direction of the member to be heated in a state of being supported by the support portion is the suppression unit. It may be configured to be contained inside the outer edge of the.
According to this form, it is possible to prevent the radiation from the member to be heated heated by the induction heating and the radiation from the support portion from directly reaching the induction coil. As a result, it is possible to further suppress that the induction coil is heated by the radiation from the member to be heated and the radiation from the support portion.

（３）上記形態の誘導加熱装置において、前記支持部は、前記被加熱部材を一方の面に載せた状態で支持可能な板状の部材であり、前記誘導コイルは、前記支持部の他方の面の側に設けられており、前記抑制部は、前記支持部の前記他方の面と前記誘導コイルとの間に設けられており、前記第１の空気層は、前記支持部の前記他方の面と前記抑制部との間に形成されており、前記第２の空気層は、前記抑制部と前記誘導コイルとの間に形成されている構成としてもよい。
この形態によれば、被加熱部材を板状の部材に載せた状態で誘導加熱をすることが可能であるので、例えば、被加熱部材の側面や上部から誘導コイルによって当該被加熱部材を加熱する誘導加熱装置と比較して、誘導加熱装置のコンパクト化（小型化）を実現することができる。 (3) In the induction heating device of the above embodiment, the support portion is a plate-shaped member that can be supported with the member to be heated placed on one surface, and the induction coil is the other of the support portions. The restraining portion is provided on the side of the surface, the suppressing portion is provided between the other surface of the supporting portion and the induction coil, and the first air layer is the other of the supporting portion. The second air layer may be formed between the surface and the restraining portion, and the second air layer may be formed between the suppressing portion and the induction coil.
According to this form, induction heating can be performed with the member to be heated placed on the plate-shaped member. Therefore, for example, the member to be heated is heated by an induction coil from the side surface or the upper part of the member to be heated. Compared with the induction heating device, the induction heating device can be made more compact (miniaturized).

（４）上記形態の誘導加熱装置において、前記誘導コイルを前記支持部の方向に投影した場合に形成される柱状の領域を投影領域とした場合において、少なくとも前記投影領域においては前記支持部と前記抑制部とが熱的に接触しないように前記第１の空気層が形成されており、少なくとも前記投影領域においては前記抑制部と前記誘導コイルとが熱的に接触しないように前記第２の空気層が形成されている構成としてもよい。
この形態によれば、少なくとも投影領域においては支持部と抑制部とが熱的に接触しないように第１の空気層が形成されているので、当該投影領域においては、被加熱部材または支持部からの熱的な接触による熱伝導によって抑制部が加熱されることを抑制することができる。さらに、少なくとも投影領域においては抑制部と誘導コイルとが熱的に接触しないように第２の空気層が形成されているので、当該投影領域においては、抑制部からの熱的な接触による熱伝導によって誘導コイルが加熱されることを抑制することができる。 (4) In the induction heating device of the above-described embodiment, when the columnar region formed when the induction coil is projected in the direction of the support portion is used as the projection region, the support portion and the support portion and the support portion are at least in the projection region. The first air layer is formed so as not to make thermal contact with the suppressing portion, and the second air is formed so that the suppressing portion and the induction coil do not make thermal contact at least in the projection region. The structure may be such that layers are formed.
According to this form, the first air layer is formed so that the support portion and the suppression portion do not thermally contact at least in the projection region. Therefore, in the projection region, the member to be heated or the support portion It is possible to prevent the suppression portion from being heated by heat conduction due to the thermal contact of the above. Further, since the second air layer is formed so that the suppression portion and the induction coil do not thermally contact at least in the projection region, heat conduction due to thermal contact from the suppression portion in the projection region. It is possible to prevent the induction coil from being heated.

（５）上記形態の誘導加熱装置において、前記抑制部は、複数の板状の部材が、前記誘導コイルから前記支持部へ向かう方向に互いに空気層を挟んで重なって構成されており、前記複数の板状の部材のそれぞれには、前記誘導コイルから前記支持部へ向かう方向に貫通孔が形成されており、前記複数の板状の部材のそれぞれに形成された前記各貫通孔は、前記誘導コイルから前記支持部へ向かう方向に投影した場合に、前記複数の板状の部材のうちの当該貫通孔が形成されている板状の部材とは異なる少なくとも１つの他の板状の部材における前記貫通孔が形成されていない領域と重なる位置に形成されている構成としてもよい。
この形態によれば、抑制部は、複数の板状の部材が、誘導コイルから支持部へ向かう方向に重なって構成されているので、誘導加熱によって加熱された被加熱部材からの輻射、および、支持部からの輻射が誘導コイルに到達することを、より一層抑制することができる。
また、複数の板状の部材が互いに空気層を挟んで重なっているとともに、複数の板状の部材のそれぞれには、誘導コイルから支持部へ向かう方向に貫通孔が形成されているので、第２の空気層と、複数の板状の部材に挟まれた空気層と、第１の空気層との間で空気が流動することが可能となり、被加熱部材および支持部からの輻射によって加熱された各板状の部材を空冷することができる。
さらに、複数の板状の部材のそれぞれに形成された各貫通孔は、誘導コイルから支持部へ向かう方向に投影した場合に、複数の板状の部材のうちの当該貫通孔が形成されている板状の部材とは異なる少なくとも１つの他の板状の部材における貫通孔が形成されていない領域と重なる位置に形成されているので、被加熱部材および支持部からの輻射が、各板状の部材の貫通孔を通って直接的に誘導コイルに到達することを抑制することができる。 (5) In the induction heating device of the above-described embodiment, the suppression portion is configured such that a plurality of plate-shaped members are overlapped with each other in the direction from the induction coil toward the support portion with an air layer interposed therebetween. Each of the plate-shaped members of the above plate-shaped member has a through hole formed in a direction from the induction coil toward the support portion, and each of the through-holes formed in each of the plurality of plate-shaped members has the induction. The said in at least one other plate-shaped member different from the plate-shaped member in which the through hole is formed among the plurality of plate-shaped members when projected in the direction from the coil toward the support portion. The configuration may be formed at a position overlapping the region where the through hole is not formed.
According to this form, since a plurality of plate-shaped members are overlapped in the direction from the induction coil to the support portion, the suppression portion is radiated from the heated member heated by the induction heating and It is possible to further suppress the radiation from the support portion from reaching the induction coil.
Further, since a plurality of plate-shaped members overlap each other with an air layer sandwiched between them, and each of the plurality of plate-shaped members has a through hole formed in the direction from the induction coil to the support portion, the first Air can flow between the second air layer, the air layer sandwiched between the plurality of plate-shaped members, and the first air layer, and is heated by radiation from the member to be heated and the support portion. Each plate-shaped member can be air-cooled.
Further, each through hole formed in each of the plurality of plate-shaped members is formed with the through hole among the plurality of plate-shaped members when projected in the direction from the induction coil toward the support portion. Since it is formed at a position overlapping the region where the through hole is not formed in at least one other plate-shaped member different from the plate-shaped member, radiation from the heated member and the support portion is emitted from each plate-shaped member. It is possible to prevent the induction coil from being directly reached through the through hole of the member.

（６）上記形態の誘導加熱装置において、前記誘導コイルの前記抑制部が設けられている側とは反対側に設けられ、前記誘導コイルに向けて送風する送風機構を備える構成としてもよい。
この形態によれば、誘導コイルを空冷により直接的に冷却することができる。また、誘導コイルに向けて送られた風は誘導コイルを経由して抑制部にも到達するので、抑制部も、空冷によって冷却することができる。さらに、誘導コイルの抑制部が設けられている側とは反対側から誘導コイルに向けて送風するので、抑制部によって加熱された第２の空気層の空気が誘導コイル側に流動してくることを抑制することができ、加熱された第２の空気層の空気によって誘導コイルが加熱されることを抑制することができる。 (6) In the induction heating device of the above-described embodiment, the induction heating device may be provided on the side opposite to the side where the suppression portion of the induction coil is provided, and may be provided with a blowing mechanism for blowing air toward the induction coil.
According to this form, the induction coil can be directly cooled by air cooling. Further, since the wind sent toward the induction coil also reaches the suppressing portion via the induction coil, the suppressing portion can also be cooled by air cooling. Further, since the air is blown toward the induction coil from the side opposite to the side where the suppression portion of the induction coil is provided, the air in the second air layer heated by the suppression portion flows to the induction coil side. Can be suppressed, and the induction coil can be suppressed from being heated by the air in the heated second air layer.

（７）上記形態の誘導加熱装置において、前記支持部及び前記抑制部のうちの少なくとも一方は、ガラス繊維を含んだ材料によって形成されている構成としてもよい。
この形態によれば、支持部及び抑制部のうちの少なくとも一方は、絶縁性、耐熱性、強度において優れた構成とすることができる。 (7) In the induction heating device of the above-described embodiment, at least one of the support portion and the suppression portion may be formed of a material containing glass fibers.
According to this form, at least one of the support portion and the restraining portion can be configured to be excellent in insulation, heat resistance, and strength.

（８）上記形態の誘導加熱装置において、前記誘導コイルを形成する前記コイル線は、リッツ線である構成としてもよい。
この形態によれば、例えば、誘導コイルを水冷式の銅パイプで形成する構成と比較して、誘導コイルの構造を簡素化することができるとともに、熱効率が高く、安価で、容易に形状を変更可能な誘導コイルを実現することができる。 (8) In the induction heating device of the above-described embodiment, the coil wire forming the induction coil may be a litz wire.
According to this form, for example, the structure of the induction coil can be simplified as compared with the configuration in which the induction coil is formed of a water-cooled copper pipe, and the heat efficiency is high, the cost is low, and the shape can be easily changed. A possible induction coil can be realized.

（９）本発明の他の形態によれば、被加熱部材を誘導加熱によって加熱する誘導加熱方法を提供することができる。この形態の誘導加熱方法は、コイル線が複数回巻かれることによって形成された誘導コイルと、前記誘導コイルへの輻射の到達を抑制する抑制部とを準備する工程と、前記被加熱部材と前記誘導コイルとの間に前記抑制部が配置され、前記被加熱部材と前記抑制部との間に第１の空気層が形成され、前記抑制部と前記誘導コイルとの間に第２の空気層が形成された状態となるように、前記誘導コイル、前記被加熱部材及び前記抑制部を配置する工程と、前記誘導コイルに高周波電力を供給することによって前記被加熱部材を加熱する工程とを備える。
この形態によれば、誘導コイルに高周波電力を供給することによって被加熱部材を加熱する場合に、被加熱部材と誘導コイルとの間に抑制部が配置されるので、誘導加熱によって加熱された被加熱部材からの輻射、および、支持部からの輻射が誘導コイルに到達することを抑制することができ、誘導コイルが輻射によって加熱されることを抑制することができる。
また、被加熱部材と前記抑制部との間に第１の空気層が形成されるので、当該第１の空気層が形成されている領域においては、被加熱部材または支持部からの熱的な接触による熱伝導によって抑制部が加熱されることを抑制することができる。
さらに、前記抑制部と前記誘導コイルとの間に第２の空気層が形成されるので、当該第２の空気層が形成されている領域においては、抑制部からの熱的な接触による熱伝導によって誘導コイルが加熱されることを抑制することができる。 (9) According to another embodiment of the present invention, it is possible to provide an induction heating method for heating a member to be heated by induction heating. In this form of the induction heating method, a step of preparing an induction coil formed by winding a coil wire a plurality of times and a suppressing portion for suppressing the arrival of radiation to the induction coil, the member to be heated, and the above-mentioned The suppression portion is arranged between the induction coil, a first air layer is formed between the heated member and the suppression portion, and a second air layer is formed between the suppression portion and the induction coil. The induction coil, the member to be heated, and the suppressing portion are arranged so that the induction coil is formed, and the member to be heated is heated by supplying high frequency power to the induction coil. ..
According to this form, when the member to be heated is heated by supplying high frequency power to the induction coil, the suppression portion is arranged between the member to be heated and the induction coil, so that the subject heated by the induction heating is provided. It is possible to suppress the radiation from the heating member and the radiation from the support portion from reaching the induction coil, and it is possible to suppress the induction coil from being heated by the radiation.
Further, since the first air layer is formed between the member to be heated and the suppressing portion, in the region where the first air layer is formed, the heat from the member to be heated or the supporting portion is thermally formed. It is possible to prevent the suppression portion from being heated by heat conduction due to contact.
Further, since a second air layer is formed between the suppressing portion and the induction coil, heat conduction due to thermal contact from the suppressing portion in the region where the second air layer is formed. It is possible to prevent the induction coil from being heated.

第１実施形態における誘導加熱装置の断面の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the cross section of the induction heating apparatus in 1st Embodiment. 第２実施形態における誘導加熱装置の断面の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the cross section of the induction heating apparatus in 2nd Embodiment. 第３実施形態における誘導加熱装置の断面の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the cross section of the induction heating apparatus in 3rd Embodiment. 第４実施形態における誘導加熱装置の断面の構成を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the structure of the cross section of the induction heating apparatus in 4th Embodiment. 誘導加熱方法の各工程を説明する工程図である。It is a process drawing explaining each process of an induction heating method.

本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しながら以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施形態：
Ｂ．第２実施形態：
Ｃ．第３実施形態：
Ｄ．第４実施形態：
Ｅ．他の実施形態：
Ｆ．変形例： Embodiments of the present invention will be described in the following order with reference to the drawings.
A. First Embodiment:
B. Second embodiment:
C. Third Embodiment:
D. Fourth Embodiment:
E. Other embodiments:
F. Modification example:

Ａ．第１実施形態：
図１は、本発明の一実施形態としての誘導加熱装置１００の断面の構成を模式的に示す説明図である。なお、この図１には、空気の流れを示す矢印が記載されている。後述する図２〜図４においても同様である。 A. First Embodiment:
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a configuration of a cross section of an induction heating device 100 as an embodiment of the present invention. It should be noted that FIG. 1 shows an arrow indicating the air flow. The same applies to FIGS. 2 to 4 described later.

誘導加熱装置１００は、金型等の金属部材（以下、被加熱部材５とも呼ぶ）を誘導加熱によって加熱する機能を有している。誘導加熱装置１００は、被加熱部材５を一方の面Ｆ１に載せた状態で支持可能な板状の部材である支持板１０と、支持板１０の他方の面Ｆ２の側に設けられた誘導コイル２０と、支持板１０の他方の面Ｆ２と誘導コイル２０との間に設けられた板状の部材である板状部材３０と、誘導コイル２０の板状部材３０が設けられている側とは反対側に設けられたファン４０とを備えている。 The induction heating device 100 has a function of heating a metal member such as a mold (hereinafter, also referred to as a member to be heated 5) by induction heating. The induction heating device 100 includes a support plate 10 which is a plate-shaped member capable of supporting the member 5 to be heated on one surface F1, and an induction coil provided on the side of the other surface F2 of the support plate 10. The plate-shaped member 30 which is a plate-shaped member provided between the 20 and the other surface F2 of the support plate 10 and the induction coil 20, and the side of the induction coil 20 where the plate-shaped member 30 is provided are It is provided with a fan 40 provided on the opposite side.

支持板１０は、耐熱性、絶縁性に優れた高強度の材料によって形成されており、本実施形態では、ガラス繊維を含むガラス繊維強化プラスチックによって形成されている。ただし、支持板１０は、ガラス繊維強化プラスチック以外の材料によって形成されていてもよく、例えば、耐熱ガラスによって形成されていてもよい。誘導コイル２０は、本実施形態では、コイル線が同一の平面状に複数回巻かれることによって形成されたトランスバース型のコイルであり、コイル線として、リッツ線が用いられている。リッツ線は、絶縁性の被膜によって表面が覆われた複数の導線（例えば、エナメル線）が撚り合わされることによって構成されている。ファン４０は、誘導コイル２０に向けて送風する機能を有しており、上述したように、誘導コイル２０の板状部材３０が設けられている側とは反対側に設けられている。そして、ファン４０の誘導コイル２０が設けられている側とは反対側には、ファン４０が空気を取り込むことを可能とするための吸気孔４２が設けられている。なお、図示は省略するが、誘導コイル２０は、樹脂製の固定部材によってファン４０の上方に位置するように固定されている。 The support plate 10 is made of a high-strength material having excellent heat resistance and insulating properties, and in the present embodiment, it is made of a glass fiber reinforced plastic containing glass fibers. However, the support plate 10 may be formed of a material other than glass fiber reinforced plastic, and may be formed of, for example, heat-resistant glass. In the present embodiment, the induction coil 20 is a transverse coil formed by winding a coil wire in the same plane a plurality of times, and a litz wire is used as the coil wire. The litz wire is constructed by twisting a plurality of conductors (for example, enamel wire) whose surface is covered with an insulating coating. The fan 40 has a function of blowing air toward the induction coil 20, and is provided on the side of the induction coil 20 opposite to the side on which the plate-shaped member 30 is provided, as described above. An intake hole 42 is provided on the side of the fan 40 opposite to the side on which the induction coil 20 is provided so that the fan 40 can take in air. Although not shown, the induction coil 20 is fixed so as to be located above the fan 40 by a resin fixing member.

本実施形態では、誘導コイル２０に高周波電力が供給されると、支持板１０に支持された被加熱部材５が誘導加熱によって加熱される。そして、被加熱部材５からの熱伝導によって支持板１０が加熱される。本実施形態の誘導加熱装置１００によれば、被加熱部材５を６００℃程度まで加熱することが可能であり、支持板１０は被加熱部材５からの熱伝導によって５００℃程度まで加熱される。ここで、仮に５００℃程度まで加熱された支持板１０からの輻射が誘導コイル２０に到達すると、誘導コイル２０が加熱されて焼き付いてしまうおそれがある。そこで、本実施形態の誘導加熱装置１００では、上述した板状部材３０が設けられている。 In the present embodiment, when high-frequency power is supplied to the induction coil 20, the member 5 to be heated supported by the support plate 10 is heated by induction heating. Then, the support plate 10 is heated by heat conduction from the member 5 to be heated. According to the induction heating device 100 of the present embodiment, the member 5 to be heated can be heated to about 600 ° C., and the support plate 10 is heated to about 500 ° C. by heat conduction from the member 5 to be heated. Here, if radiation from the support plate 10 heated to about 500 ° C. reaches the induction coil 20, the induction coil 20 may be heated and seized. Therefore, in the induction heating device 100 of the present embodiment, the plate-shaped member 30 described above is provided.

板状部材３０は、上述したように、支持板１０の他方の面Ｆ２と誘導コイル２０との間に設けられており、誘導コイル２０への輻射の到達を抑制する抑制部として機能する。板状部材３０は、耐熱性及び絶縁性に優れた材料によって形成されており、本実施形態では、支持板１０と同様にガラス繊維を含むガラス繊維強化プラスチックによって形成されている。なお、誘導コイル２０と被加熱部材５との間の距離を小さくして被加熱部材５に対する加熱効率を向上させるために、板状部材３０の板厚は、なるべく薄いことが好ましく、例えば、１〜２ｍｍ程度の板厚であることが好ましい。本実施形態では、板状部材３０の板厚は、１ｍｍとなっている。 As described above, the plate-shaped member 30 is provided between the other surface F2 of the support plate 10 and the induction coil 20, and functions as a suppressing portion for suppressing the arrival of radiation to the induction coil 20. The plate-shaped member 30 is made of a material having excellent heat resistance and insulating properties, and in the present embodiment, it is made of a glass fiber reinforced plastic containing glass fibers like the support plate 10. In order to reduce the distance between the induction coil 20 and the member 5 to be heated and improve the heating efficiency of the member 5 to be heated, the plate thickness of the plate-shaped member 30 is preferably as thin as possible. The plate thickness is preferably about 2 mm. In the present embodiment, the plate thickness of the plate-shaped member 30 is 1 mm.

そして、本実施形態では、支持板１０と板状部材３０との間には、第１の空気層ＡＬ１が形成され、板状部材３０と誘導コイル２０との間には、第２の空気層ＡＬ２が形成されている。なお、図１に示すように、第１の空気層ＡＬ１及び第２の空気層ＡＬ２は、誘導加熱装置１００の外部に開放された構成となっている。 Then, in the present embodiment, the first air layer AL1 is formed between the support plate 10 and the plate-shaped member 30, and the second air layer is formed between the plate-shaped member 30 and the induction coil 20. AL2 is formed. As shown in FIG. 1, the first air layer AL1 and the second air layer AL2 are configured to be open to the outside of the induction heating device 100.

さらに、本実施形態では、板状部材３０は、誘導コイル２０を支持板１０に支持された状態の被加熱部材５の方向に投影した場合における当該誘導コイル２０の投影図（本実施形態では、誘導コイル２０は円形に巻かれたトランスバース型コイルであるため、円形の投影図）が当該板状部材３０の外縁（本実施形態では、板状部材３０の形状は四角形であるため、四角形）の内側に含まれるように構成されている。すなわち、本実施形態では、誘導コイル２０を、被加熱部材５から板状部材３０に向かう方向から見ると、誘導コイル２０の全てが板状部材３０に隠れるように構成されている。 Further, in the present embodiment, the plate-shaped member 30 is a projection view of the induction coil 20 when the induction coil 20 is projected in the direction of the member 5 to be heated in a state of being supported by the support plate 10 (in the present embodiment, Since the induction coil 20 is a transverse coil wound in a circle, the circular projection) is the outer edge of the plate-shaped member 30 (in the present embodiment, the shape of the plate-shaped member 30 is a quadrangle, so that it is a quadrangle). It is configured to be contained inside. That is, in the present embodiment, when the induction coil 20 is viewed from the direction from the heated member 5 toward the plate-shaped member 30, all of the induction coil 20 is hidden by the plate-shaped member 30.

さらに、本実施形態では、図１に示すように、誘導コイル２０を支持板１０の方向に投影した場合に形成される柱状の領域を投影領域ＰＤと定義した場合において、少なくとも投影領域ＰＤにおいては支持板１０と板状部材３０とが熱的に接触しないように第１の空気層ＡＬ１が形成されている。そして、少なくとも投影領域ＰＤにおいては板状部材３０と誘導コイル２０とが熱的に接触しないように第２の空気層ＡＬ２が形成されている。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, when the columnar region formed when the induction coil 20 is projected in the direction of the support plate 10 is defined as the projection region PD, at least in the projection region PD. The first air layer AL1 is formed so that the support plate 10 and the plate-shaped member 30 do not come into thermal contact with each other. Then, at least in the projection region PD, the second air layer AL2 is formed so that the plate-shaped member 30 and the induction coil 20 do not come into thermal contact with each other.

以上説明した本実施形態によれば、誘導加熱装置１００は、支持板１０と誘導コイル２０との間に板状部材３０を備えるので、被加熱部材５からの熱伝導によって加熱された支持板１０からの輻射が誘導コイル２０に到達することを抑制することができ、誘導コイル２０が輻射によって加熱されることを抑制することができる。 According to the present embodiment described above, since the induction heating device 100 includes a plate-shaped member 30 between the support plate 10 and the induction coil 20, the support plate 10 heated by heat conduction from the member 5 to be heated. It is possible to suppress the radiation from the induction coil 20 from reaching the induction coil 20, and it is possible to suppress the induction coil 20 from being heated by the radiation.

さらに、本実施形態によれば、支持板１０と板状部材３０との間に第１の空気層ＡＬ１が形成されるので、当該第１の空気層ＡＬ１が形成されている領域においては、支持板１０からの熱的な接触による熱伝導によって板状部材３０が加熱されることを抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, since the first air layer AL1 is formed between the support plate 10 and the plate-shaped member 30, it is supported in the region where the first air layer AL1 is formed. It is possible to prevent the plate-shaped member 30 from being heated by heat conduction due to thermal contact from the plate 10.

さらに、本実施形態によれば、板状部材３０と誘導コイル２０との間に第２の空気層ＡＬ２が形成されるので、当該第２の空気層ＡＬ２が形成されている領域においては、板状部材３０からの熱的な接触による熱伝導によって誘導コイル２０が加熱されることを抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, the second air layer AL2 is formed between the plate-shaped member 30 and the induction coil 20, so that the plate is formed in the region where the second air layer AL2 is formed. It is possible to prevent the induction coil 20 from being heated by heat conduction due to thermal contact from the shape member 30.

さらに、本実施形態によれば、板状部材３０は、誘導コイル２０を支持板１０に支持された状態の被加熱部材５の方向に投影した場合における当該誘導コイル２０の投影図が当該板状部材３０の外縁の内側に含まれるように構成されているので、被加熱部材５からの熱伝導によって加熱された支持板１０からの輻射が、直接的に誘導コイル２０に到達することを抑制することができる。その結果、誘導コイル２０が支持板１０からの輻射によって加熱されることをさらに抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, in the plate-shaped member 30, the projection view of the induction coil 20 when the induction coil 20 is projected in the direction of the heated member 5 in a state of being supported by the support plate 10 is the plate-shaped member. Since it is configured to be included inside the outer edge of the member 30, radiation from the support plate 10 heated by heat conduction from the member 5 to be heated is prevented from directly reaching the induction coil 20. be able to. As a result, it is possible to further suppress that the induction coil 20 is heated by radiation from the support plate 10.

さらに、本実施形態によれば、少なくとも投影領域ＰＤにおいては支持板１０と板状部材３０とが熱的に接触しないように第１の空気層ＡＬ１が形成されているので、当該投影領域ＰＤにおいては、支持板１０からの熱的な接触による熱伝導によって板状部材３０が加熱されることを抑制することができるとともに、支持板１０及び板状部材３０を空冷することができる。さらに、少なくとも投影領域ＰＤにおいては板状部材３０と誘導コイル２０とが熱的に接触しないように第２の空気層ＡＬ２が形成されているので、当該投影領域ＰＤにおいては、板状部材３０からの熱的な接触による熱伝導によって誘導コイル２０が加熱されることを抑制することができるとともに、板状部材３０及び誘導コイル２０を空冷することができる。ここで、投影領域ＰＤは、上述したように、誘導コイル２０を支持板１０の方向に投影した場合に形成される柱状の領域である。したがって、特に投影領域ＰＤにおける支持板１０からの熱的な接触による熱伝導によって板状部材３０が加熱されることを抑制することによって、誘導コイル２０の加熱を効果的に抑制することが可能となる。 Further, according to the present embodiment, since the first air layer AL1 is formed so that the support plate 10 and the plate-shaped member 30 do not thermally contact each other at least in the projection region PD, in the projection region PD. Can prevent the plate-shaped member 30 from being heated by heat conduction due to thermal contact from the support plate 10, and can air-cool the support plate 10 and the plate-shaped member 30. Further, since the second air layer AL2 is formed so that the plate-shaped member 30 and the induction coil 20 do not thermally contact at least in the projection region PD, the plate-shaped member 30 starts from the plate-shaped member 30 in the projection region PD. It is possible to suppress the induction coil 20 from being heated by heat conduction due to the thermal contact of the plate-shaped member 30 and the induction coil 20 to be air-cooled. Here, the projection region PD is a columnar region formed when the induction coil 20 is projected in the direction of the support plate 10 as described above. Therefore, it is possible to effectively suppress the heating of the induction coil 20 by suppressing the heating of the plate-shaped member 30 due to heat conduction due to thermal contact from the support plate 10 particularly in the projection region PD. Become.

さらに、本実施形態によれば、誘導コイル２０に向けて送風するファン４０が設けられているので、誘導コイル２０を空冷により直接的に冷却することができる。また、誘導コイル２０に向けて送られた風は誘導コイル２０を経由して板状部材３０にも到達するので、板状部材３０も、空冷によって冷却することができる。さらに、誘導コイル２０の板状部材３０が設けられている側とは反対側から誘導コイル２０に向けて送風するので、板状部材３０によって加熱された第２の空気層ＡＬ２の空気が誘導コイル２０側に流動してくることを抑制することができ、加熱された第２の空気層ＡＬ２の空気によって誘導コイル２０が加熱されることを抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, since the fan 40 that blows air toward the induction coil 20 is provided, the induction coil 20 can be directly cooled by air cooling. Further, since the wind sent toward the induction coil 20 also reaches the plate-shaped member 30 via the induction coil 20, the plate-shaped member 30 can also be cooled by air cooling. Further, since the air is blown toward the induction coil 20 from the side of the induction coil 20 opposite to the side on which the plate-shaped member 30 is provided, the air in the second air layer AL2 heated by the plate-shaped member 30 is the induction coil. It is possible to suppress the flow to the 20 side, and it is possible to suppress the induction coil 20 from being heated by the heated air in the second air layer AL2.

さらに、本実施形態によれば、支持板１０及び板状部材３０は、ガラス繊維を含んだガラス繊維強化プラスチックによって形成されているので、絶縁性、耐熱性、強度において優れた構成とすることができる。 Further, according to the present embodiment, since the support plate 10 and the plate-shaped member 30 are formed of glass fiber reinforced plastic containing glass fibers, the support plate 10 and the plate-shaped member 30 can be configured to have excellent insulation, heat resistance, and strength. can.

さらに、本実施形態では、誘導コイル２０に到達する輻射を板状部材３０によって抑制し、誘導コイル２０が加熱されることを抑制することができるため、誘導コイル２０を形成するコイル線としてリッツ線を用いることが可能となる。したがって、本実施形態のように、誘導コイル２０を形成するコイル線としてリッツ線を用いた構成とすれば、例えば、誘導コイル２０を水冷式の銅パイプで形成する構成と比較して、誘導コイル２０の構造を簡素化することができるとともに、熱効率が高く、安価で、容易に形状を変更可能な誘導コイル２０を実現することができる。 Further, in the present embodiment, the radiation reaching the induction coil 20 can be suppressed by the plate-shaped member 30, and the induction coil 20 can be suppressed from being heated. Therefore, the litz wire is used as the coil wire forming the induction coil 20. Can be used. Therefore, if a litz wire is used as the coil wire for forming the induction coil 20 as in the present embodiment, for example, the induction coil is compared with a configuration in which the induction coil 20 is formed of a water-cooled copper pipe. The structure of the 20 can be simplified, and the induction coil 20 having high thermal efficiency, low cost, and easily changeable shape can be realized.

さらに、本実施形態によれば、被加熱部材５を支持板１０に載せた状態で誘導加熱をすることが可能であるので、例えば、被加熱部材５の側面や上部から誘導コイル２０によって当該被加熱部材５を加熱する誘導加熱装置と比較して、誘導加熱装置のコンパクト化（小型化）を実現することができる。 Further, according to the present embodiment, induction heating can be performed with the member 5 to be heated placed on the support plate 10, so that, for example, the induction coil 20 is used from the side surface or the upper portion of the member 5 to be heated. Compared with the induction heating device that heats the heating member 5, the induction heating device can be made more compact (miniaturized).

さらに、本実施形態によれば、誘導コイル２０に到達する輻射を板状部材３０によって抑制し、誘導コイル２０が加熱されることを抑制することができるため、誘導コイル２０から被加熱部材５までの距離を近づけた構成を採用することが可能となる。したがって、誘導加熱装置のコンパクト化（小型化）を実現することができるとともに、被加熱部材５をさらに効率良く加熱することが可能となる。 Further, according to the present embodiment, the radiation reaching the induction coil 20 can be suppressed by the plate-shaped member 30, and the induction coil 20 can be suppressed from being heated. Therefore, from the induction coil 20 to the member 5 to be heated. It is possible to adopt a configuration in which the distance between the two is close. Therefore, the induction heating device can be made compact (miniaturized), and the member 5 to be heated can be heated more efficiently.

なお、本実施形態の誘導加熱装置１００によれば、被加熱部材５が６００℃まで加熱された状態であっても、誘導コイル２０の温度を１５０℃程度に抑えることが可能となる。 According to the induction heating device 100 of the present embodiment, the temperature of the induction coil 20 can be suppressed to about 150 ° C. even when the member 5 to be heated is heated to 600 ° C.

Ｂ．第２実施形態：
図２は、第２実施形態における誘導加熱装置１００ｂの断面の構成を模式的に示す説明図である。上述した第１実施形態との主な違いは、誘導コイル２０への輻射の到達を抑制する抑制部として機能する部材として、２枚の板状部材３０ａ、３０ｂを備えている点であり、他の構成は上述した第１実施形態と同じである。なお、図２には、２枚の板状部材３０ａ、３０ｂを、誘導コイル２０から支持板１０へ向かう方向から示した平面図も示されている。 B. Second embodiment:
FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a cross section of the induction heating device 100b according to the second embodiment. The main difference from the first embodiment described above is that two plate-shaped members 30a and 30b are provided as members that function as a suppressor that suppresses the arrival of radiation to the induction coil 20. The configuration of is the same as that of the first embodiment described above. Note that FIG. 2 also shows a plan view showing the two plate-shaped members 30a and 30b from the direction from the induction coil 20 toward the support plate 10.

図２に示すように、板状部材３０ａ及び板状部材３０ｂは、誘導コイル２０から支持板１０へ向かう方向に重なって配置されており、板状部材３０ａと板状部材３０ｂとの間には、第３の空気層ＡＬ３が形成されている。なお、図２に示すように、この第３の空気層ＡＬ３も、第１の空気層ＡＬ１及び第２の空気層ＡＬ２と同様に、誘導加熱装置１００の外部に開放された構成となっている。 As shown in FIG. 2, the plate-shaped member 30a and the plate-shaped member 30b are arranged so as to overlap each other in the direction from the induction coil 20 toward the support plate 10, and are arranged between the plate-shaped member 30a and the plate-shaped member 30b. , A third air layer AL3 is formed. As shown in FIG. 2, the third air layer AL3 is also configured to be open to the outside of the induction heating device 100 like the first air layer AL1 and the second air layer AL2. ..

そして、板状部材３０ａ及び板状部材３０ｂのそれぞれには、誘導コイル２０から支持板１０へ向かう方向に複数の円形の貫通孔が形成されている。板状部材３０ａに形成された各貫通孔は、誘導コイル２０から支持板１０へ向かう方向に投影した場合に、板状部材３０ｂにおける貫通孔が形成されていない領域と重なる位置に形成されている。すなわち、板状部材３０ａに形成された各貫通孔は、誘導コイル２０から支持板１０へ向かう方向に投影した場合に、板状部材３０ｂに形成された各貫通孔とは重ならない位置に形成されている。 Each of the plate-shaped member 30a and the plate-shaped member 30b is formed with a plurality of circular through holes in the direction from the induction coil 20 toward the support plate 10. Each through hole formed in the plate-shaped member 30a is formed at a position overlapping the region in which the through hole is not formed in the plate-shaped member 30b when projected in the direction from the induction coil 20 toward the support plate 10. .. That is, each through hole formed in the plate-shaped member 30a is formed at a position that does not overlap with each through hole formed in the plate-shaped member 30b when projected in the direction from the induction coil 20 toward the support plate 10. ing.

以上説明した本実施形態によれば、２枚の板状部材３０ａ、３０ｂが誘導コイル２０から支持板１０へ向かう方向に重なって配置されているので、被加熱部材５からの熱伝導によって加熱された支持板１０からの輻射が誘導コイル２０に到達することを、より一層抑制することができる。 According to the present embodiment described above, since the two plate-shaped members 30a and 30b are arranged so as to overlap each other in the direction from the induction coil 20 toward the support plate 10, they are heated by heat conduction from the member 5 to be heated. It is possible to further suppress the radiation from the support plate 10 from reaching the induction coil 20.

さらに、本実施形態によれば、板状部材３０ａと板状部材３０ｂとの間には第３の空気層ＡＬ３が形成されているとともに、板状部材３０ａ、３０ｂのそれぞれには誘導コイル２０から支持板１０へ向かう方向に貫通孔が形成されているので、第２の空気層ＡＬ２と第３の空気層ＡＬ３と第１の空気層ＡＬ１との間で空気が流動することが可能となり、支持板１０からの輻射によって加熱された２枚の板状部材３０ａ、３０ｂを空冷することができる。 Further, according to the present embodiment, a third air layer AL3 is formed between the plate-shaped member 30a and the plate-shaped member 30b, and the plate-shaped members 30a and 30b are each formed from the induction coil 20. Since a through hole is formed in the direction toward the support plate 10, air can flow between the second air layer AL2, the third air layer AL3, and the first air layer AL1 to support the support. The two plate-shaped members 30a and 30b heated by the radiation from the plate 10 can be air-cooled.

さらに、本実施形態では、誘導コイル２０の板状部材３０ａとは反対側に設けられた１つのファン４０が誘導コイル２０に向けて送風することによって、第２の空気層ＡＬ２、第３の空気層ＡＬ３及び第１の空気層ＡＬ１における空気を誘導加熱装置１００ｂの外部に流動させることが可能となり、誘導コイル２０、板状部材３０ａ、３０ｂ及び支持板１０を効率的に空冷することができる。 Further, in the present embodiment, one fan 40 provided on the side opposite to the plate-shaped member 30a of the induction coil 20 blows air toward the induction coil 20, thereby causing the second air layer AL2 and the third air. The air in the layer AL3 and the first air layer AL1 can be flowed to the outside of the induction heating device 100b, and the induction coil 20, the plate-shaped members 30a and 30b and the support plate 10 can be efficiently air-cooled.

さらに、本実施形態によれば、板状部材３０ａに形成された各貫通孔は、誘導コイル２０から支持板１０へ向かう方向に投影した場合に、板状部材３０ｂにおける貫通孔が形成されていない領域と重なる位置に形成されているので、支持板１０からの輻射が、各板状部材３０ａ、３０ｂの貫通孔を通って直接的に誘導コイル２０に到達することを抑制することができる。この結果、誘導コイル２０が支持板１０からの輻射によって加熱されることを抑制することができる。 Further, according to the present embodiment, each through hole formed in the plate-shaped member 30a does not have a through hole formed in the plate-shaped member 30b when projected in the direction from the induction coil 20 toward the support plate 10. Since it is formed at a position overlapping the region, it is possible to prevent radiation from the support plate 10 from directly reaching the induction coil 20 through the through holes of the plate-shaped members 30a and 30b. As a result, it is possible to prevent the induction coil 20 from being heated by radiation from the support plate 10.

Ｃ．第３実施形態：
図３は、第３実施形態における誘導加熱装置１００ｃの断面の構成を模式的に示す説明図である。上述した第１実施形態との主な違いは、被加熱部材５を支持する支持板１０（図１参照）が誘導加熱装置１００ｃから省略されている点と、当該被加熱部材５を誘導加熱装置１００ｃの板状部材３０の上方に吊った状態で支持するクレーン９０が設置されている点であり、他の構成は上述した第１実施形態と同じである。 C. Third Embodiment:
FIG. 3 is an explanatory view schematically showing the configuration of a cross section of the induction heating device 100c according to the third embodiment. The main differences from the first embodiment described above are that the support plate 10 (see FIG. 1) that supports the member 5 to be heated is omitted from the induction heating device 100c, and that the member 5 to be heated is induced to be heated. A crane 90 that supports the plate-shaped member 30 of 100c in a suspended state is installed, and other configurations are the same as those of the first embodiment described above.

図３に示すように、本実施形態においては、クレーン９０が被加熱部材５を吊った状態において、当該被加熱部材５と板状部材３０との間に第１の空気層ＡＬ１が形成される。そして、本実施形態では、被加熱部材５と板状部材３０との間に第１の空気層ＡＬ１が形成された状態において、誘導加熱装置１００の誘導コイル２０に高周波電力を供給し、被加熱部材５を誘導加熱によって加熱する。 As shown in FIG. 3, in the present embodiment, when the crane 90 suspends the heated member 5, the first air layer AL1 is formed between the heated member 5 and the plate-shaped member 30. .. Then, in the present embodiment, in a state where the first air layer AL1 is formed between the heated member 5 and the plate-shaped member 30, high-frequency power is supplied to the induction coil 20 of the induction heating device 100 to be heated. The member 5 is heated by induction heating.

以上説明した本実施形態によれば、誘導加熱装置１００ｃが板状部材３０を備えるので、誘導加熱によって加熱された被加熱部材５からの輻射が誘導コイル２０に到達することを抑制することができ、誘導コイル２０が輻射によって加熱されることを抑制することができる。 According to the present embodiment described above, since the induction heating device 100c includes the plate-shaped member 30, it is possible to suppress the radiation from the member 5 to be heated heated by the induction heating from reaching the induction coil 20. , It is possible to prevent the induction coil 20 from being heated by radiation.

さらに、本実施形態では、被加熱部材５がクレーン９０によって支持された状態において、当該被加熱部材５と板状部材３０との間に第１の空気層ＡＬ１が形成されるので、被加熱部材５からの熱的な接触による熱伝導によって板状部材３０が加熱されることを抑制することができる。 Further, in the present embodiment, in a state where the heated member 5 is supported by the crane 90, the first air layer AL1 is formed between the heated member 5 and the plate-shaped member 30, so that the heated member It is possible to prevent the plate-shaped member 30 from being heated by heat conduction due to thermal contact from 5.

さらに、本実施形態では、上述した第１実施形態と同様に、板状部材３０と誘導コイル２０との間に第２の空気層ＡＬ２が形成されているので、当該第２の空気層が形成されている領域においては、板状部材３０からの熱的な接触による熱伝導によって誘導コイル２０が加熱されることを抑制することができる。 Further, in the present embodiment, as in the first embodiment described above, the second air layer AL2 is formed between the plate-shaped member 30 and the induction coil 20, so that the second air layer is formed. In this region, it is possible to prevent the induction coil 20 from being heated by heat conduction due to thermal contact from the plate-shaped member 30.

Ｄ．第４実施形態：
図４は、第４実施形態における誘導加熱装置１００ｄの断面の構成を模式的に示す説明図である。本実施形態の誘導加熱装置１００ｄは、上述した第３実施形態における誘導加熱装置１００ｃの設置方向を９０度回転させた構成となっており、誘導加熱装置１００ｄの内部構成は、上述した第３実施形態における誘導加熱装置１００ｃの内部構成と同じである。 D. Fourth Embodiment:
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing the configuration of a cross section of the induction heating device 100d according to the fourth embodiment. The induction heating device 100d of the present embodiment has a configuration in which the installation direction of the induction heating device 100c in the third embodiment described above is rotated by 90 degrees, and the internal configuration of the induction heating device 100d is the third embodiment described above. It is the same as the internal configuration of the induction heating device 100c in the embodiment.

そして、本実施形態では、誘導加熱装置１００ｄの板状部材３０の近傍の床には、被加熱部材５を載せた状態で支持可能な支持台９５が設置されている。具体的には、本実施形態における支持台９５は、誘導加熱装置１００ｄの加熱対象とする被加熱部材５を当該支持台９５に載せた際に、当該被加熱部材５と誘導加熱装置１００ｄの板状部材３０との間に第１の空気層ＡＬ１が形成される位置に設置されている。 Then, in the present embodiment, a support base 95 that can be supported with the member 5 to be heated is installed on the floor in the vicinity of the plate-shaped member 30 of the induction heating device 100d. Specifically, the support base 95 in the present embodiment is a plate of the heated member 5 and the induction heating device 100d when the heated member 5 to be heated by the induction heating device 100d is placed on the support base 95. It is installed at a position where a first air layer AL1 is formed between the shape member 30 and the shape member 30.

本実施形態では、被加熱部材５と誘導加熱装置１００ｄの板状部材３０との間に第１の空気層ＡＬ１が形成されるように被加熱部材５を配置した上で、誘導加熱装置１００ｄの誘導コイル２０に高周波電力を供給し、被加熱部材５を誘導加熱によって加熱する。 In the present embodiment, the heated member 5 is arranged so that the first air layer AL1 is formed between the heated member 5 and the plate-shaped member 30 of the induction heating device 100d, and then the induction heating device 100d is used. High-frequency power is supplied to the induction coil 20 to heat the member 5 to be heated by induction heating.

以上説明した本実施形態によれば、誘導加熱装置１００ｃが板状部材３０を備えるので、誘導加熱によって加熱された被加熱部材５からの輻射が誘導コイル２０に到達することを抑制することができ、誘導コイル２０が輻射によって加熱されることを抑制することができる。 According to the present embodiment described above, since the induction heating device 100c includes the plate-shaped member 30, it is possible to suppress the radiation from the member 5 to be heated heated by the induction heating from reaching the induction coil 20. , It is possible to prevent the induction coil 20 from being heated by radiation.

さらに、本実施形態では、被加熱部材５と誘導加熱装置１００ｄの板状部材３０との間に第１の空気層ＡＬ１が形成された状態において、被加熱部材５を誘導加熱によって加熱するので、被加熱部材５からの熱的な接触による熱伝導によって板状部材３０が加熱されることを抑制することができる。 Further, in the present embodiment, the heated member 5 is heated by induction heating in a state where the first air layer AL1 is formed between the heated member 5 and the plate-shaped member 30 of the induction heating device 100d. It is possible to prevent the plate-shaped member 30 from being heated by heat conduction due to thermal contact from the member 5 to be heated.

さらに、本実施形態では、上述した第１実施形態と同様に、板状部材３０と誘導コイル２０との間に第２の空気層ＡＬ２が形成されているので、当該第２の空気層が形成されている領域においては、板状部材３０からの熱的な接触による熱伝導によって誘導コイル２０が加熱されることを抑制することができる。 Further, in the present embodiment, as in the first embodiment described above, the second air layer AL2 is formed between the plate-shaped member 30 and the induction coil 20, so that the second air layer is formed. In this region, it is possible to prevent the induction coil 20 from being heated by heat conduction due to thermal contact from the plate-shaped member 30.

さらに、本実施形態では、支持台９５は床に直接設置されているため、構造上、支持台９５に載せることが可能な被加熱部材５の重量制限値を、上述した第１〜第３実施形態に示した構成における被加熱部材５の重量制限値よりも大きくすることができる。すなわち、本実施形態によれば、上述した第１〜第３実施形態に示した構成において扱うことのできる被加熱部材５よりも重量の大きい被加熱部材５を扱うことが可能となる。 Further, in the present embodiment, since the support base 95 is directly installed on the floor, the weight limit value of the member 5 to be heated that can be mounted on the support base 95 due to its structure is set according to the first to third embodiments described above. It can be made larger than the weight limit value of the member 5 to be heated in the configuration shown in the embodiment. That is, according to the present embodiment, it is possible to handle the heated member 5 which is heavier than the heated member 5 which can be handled in the configuration shown in the first to third embodiments described above.

Ｅ．他の実施形態：
本発明は、以下に説明する誘導加熱方法としても実現することができる。 E. Other embodiments:
The present invention can also be realized as an induction heating method described below.

図５は、誘導加熱方法の各工程を説明する工程図である。この図５には、工程Ｓ１０及び工程Ｓ２０の様子も示されている。工程Ｓ１０では、誘導コイル２０と、誘導コイル２０への輻射の到達を抑制する板状部材３０とを準備する。次に、工程Ｓ２０では、被加熱部材５と誘導コイル２０との間に板状部材３０が配置され、被加熱部材５と板状部材３０との間に第１の空気層ＡＬ１が形成され、板状部材３０と誘導コイル２０との間に第２の空気層ＡＬ２が形成された状態となるように、誘導コイル２０、被加熱部材５及び板状部材３０を配置する。次に、工程Ｓ３０では、誘導コイル２０に高周波電力を供給することによって被加熱部材５を加熱する。 FIG. 5 is a process diagram illustrating each step of the induction heating method. FIG. 5 also shows the state of steps S10 and S20. In step S10, the induction coil 20 and the plate-shaped member 30 that suppresses the arrival of radiation at the induction coil 20 are prepared. Next, in step S20, the plate-shaped member 30 is arranged between the heated member 5 and the induction coil 20, and the first air layer AL1 is formed between the heated member 5 and the plate-shaped member 30. The induction coil 20, the member to be heated 5, and the plate-shaped member 30 are arranged so that the second air layer AL2 is formed between the plate-shaped member 30 and the induction coil 20. Next, in step S30, the member 5 to be heated is heated by supplying high-frequency power to the induction coil 20.

この誘導加熱方法によれば、被加熱部材５と誘導コイル２０との間に板状部材３０が配置されているので、上述した各実施形態と同様に、被加熱部材５からの輻射が誘導コイル２０に到達することを抑制することができ、誘導コイル２０が輻射によって加熱されることを抑制することができる。 According to this induction heating method, since the plate-shaped member 30 is arranged between the member 5 to be heated and the induction coil 20, radiation from the member 5 to be heated is emitted from the induction coil as in each of the above-described embodiments. It is possible to suppress the arrival at 20 and prevent the induction coil 20 from being heated by radiation.

さらに、この誘導加熱方法によれば、被加熱部材５と板状部材３０との間に第１の空気層ＡＬ１が形成されるので、被加熱部材５からの熱的な接触による熱伝導によって板状部材３０が加熱されることを抑制することができる。さらに、板状部材３０と誘導コイル２０との間に第２の空気層ＡＬ２が形成されるので、板状部材３０からの熱的な接触による熱伝導によって誘導コイル２０が加熱されることを抑制することができる。 Further, according to this induction heating method, since the first air layer AL1 is formed between the member 5 to be heated and the plate-shaped member 30, the plate is subjected to heat conduction by thermal contact from the member 5 to be heated. It is possible to prevent the shaped member 30 from being heated. Further, since the second air layer AL2 is formed between the plate-shaped member 30 and the induction coil 20, it is possible to prevent the induction coil 20 from being heated by heat conduction due to thermal contact from the plate-shaped member 30. can do.

Ｆ．変形例：
なお、本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。 F. Modification example:
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various aspects without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are also possible.

Ｆ１．変形例１：
上記第１及び第２実施形態において、誘導加熱装置１００、１００ｂが備える支持板１０に、被加熱部材５を搬送可能なローラーが設けられている構成としてもよい。このような構成とすれば、誘導加熱装置１００、１００ｂを、複数の被加熱部材を連続して加熱可能な連続式の加熱装置として利用することが可能となる。 F1. Modification 1:
In the first and second embodiments, the support plate 10 provided in the induction heating devices 100 and 100b may be provided with a roller capable of transporting the member 5 to be heated. With such a configuration, the induction heating devices 100 and 100b can be used as a continuous heating device capable of continuously heating a plurality of members to be heated.

Ｆ２．変形例２：
上記第１及び第２実施形態では、支持板１０及び板状部材３０は、ガラス繊維強化プラスチックによって形成されているが、他の材料によって形成されていてもよい。例えば、支持板１０は、ガラスや、耐熱性に優れたゴム材料、セラミックス等によって形成されていてもよい。また、板状部材３０は、例えば、ガラスや、耐熱性に優れたゴム材料等によって形成されていてもよい。 F2. Modification 2:
In the first and second embodiments, the support plate 10 and the plate-shaped member 30 are made of glass fiber reinforced plastic, but may be made of other materials. For example, the support plate 10 may be made of glass, a rubber material having excellent heat resistance, ceramics, or the like. Further, the plate-shaped member 30 may be formed of, for example, glass, a rubber material having excellent heat resistance, or the like.

Ｆ３．変形例３：
上記第２実施形態では、誘導加熱装置１００ｂは、誘導コイル２０への輻射の到達を抑制する抑制部として機能する部材として、２枚の板状部材３０ａ、３０ｂを備える構成としたが（図２参照）、３枚以上の複数の板状部材を備える構成としてもよい。このような構成を採用した際には、複数の板状部材のそれぞれに形成された各貫通孔は、誘導コイル２０から支持板１０へ向かう方向に投影した場合に、複数の板状部材のうちの当該貫通孔が形成されている板状部材とは異なる少なくとも１つの他の板状部材における貫通孔が形成されていない領域と重なる位置に形成されている構成とすればよい。このような構成としても、上記第２実施形態と同様に、支持板１０からの輻射が、各板状部材の貫通孔を通って直接的に誘導コイル２０に到達することを抑制することができる。 F3. Modification 3:
In the second embodiment, the induction heating device 100b includes two plate-shaped members 30a and 30b as members that function as a suppressor for suppressing the arrival of radiation to the induction coil 20 (FIG. 2). (See), the configuration may include a plurality of plate-shaped members of three or more. When such a configuration is adopted, each through hole formed in each of the plurality of plate-shaped members is among the plurality of plate-shaped members when projected in the direction from the induction coil 20 toward the support plate 10. The configuration may be such that the through hole is formed at a position overlapping the region where the through hole is not formed in at least one other plate-shaped member different from the plate-shaped member in which the through hole is formed. Even with such a configuration, it is possible to prevent radiation from the support plate 10 from directly reaching the induction coil 20 through the through holes of the plate-shaped members, as in the second embodiment. ..

また、各板状部材に形成される貫通孔の形状は、円形に限らず、種々の形状を採用することができる。例えば、楕円形や、縦長のスリット状の貫通孔を採用してもよい。 Further, the shape of the through hole formed in each plate-shaped member is not limited to a circle, and various shapes can be adopted. For example, an elliptical or vertically long slit-shaped through hole may be adopted.

Ｆ４．変形例４：
上記第３実施形態では、被加熱部材５をクレーン９０によって吊って支持する構成としたが、クレーン９０以外の機構によって被加熱部材５を支持する構成としてもよい。例えば、被加熱部材５を側面から挟み込むアームによって被加熱部材５を支持する構成としてもよい。 F4. Modification 4:
In the third embodiment, the member 5 to be heated is suspended and supported by the crane 90, but the member 5 to be heated may be supported by a mechanism other than the crane 90. For example, the heated member 5 may be supported by an arm that sandwiches the heated member 5 from the side surface.

Ｆ５．変形例５：
上記第４実施形態では、誘導加熱装置１００ｄの近傍に設置された支持台９５の上に被加熱部材５を載せる構成としたが、支持台９５を省略し、被加熱部材５を床に直接配置する構成としてもよい。この場合には、被加熱部材５が配置されている箇所の床が、被加熱部材５を支持する支持部として機能していることになる。
Ｆ６．変形例６：
上記各実施形態では、誘導コイル２０のコイル線としてリッツ線が用いられているが、リッツ線の代わりに、銅パイプが用いられてもよい。銅パイプは、耐熱温度が高く、パイプ内を空冷、水冷することができるため、被加熱部材を高温まで加熱する場合であっても用いることができる。 F5. Modification 5:
In the fourth embodiment, the member 5 to be heated is placed on the support 95 installed near the induction heating device 100d, but the support 95 is omitted and the member 5 to be heated is directly arranged on the floor. It may be configured to be used. In this case, the floor where the member 5 to be heated is arranged functions as a support portion for supporting the member 5 to be heated.
F6. Modification 6:
In each of the above embodiments, a litz wire is used as the coil wire of the induction coil 20, but a copper pipe may be used instead of the litz wire. Since the copper pipe has a high heat resistant temperature and can be air-cooled or water-cooled inside the pipe, it can be used even when the member to be heated is heated to a high temperature.

Ｆ７．変形例７：
上記各実施形態では、被加熱部材５を誘導加熱するための誘導コイル２０として、トランスバース型のコイルが用いられているが、誘導コイル２０として他の形状のコイルを用いてもよい。例えば、誘導コイル２０として、コイル線が螺旋状に巻かれたソレノイド型のコイルや、鉄芯が挿入されたソレノイド型のコイルを用いてもよい。 F7. Modification 7:
In each of the above embodiments, a transverse coil is used as the induction coil 20 for inductively heating the member 5 to be heated, but a coil of another shape may be used as the induction coil 20. For example, as the induction coil 20, a solenoid type coil in which a coil wire is spirally wound or a solenoid type coil in which an iron core is inserted may be used.

Ｆ８．変形例８：
上記各実施形態では、誘導コイル２０の近傍にファン４０を備える構成としたが、ファン４０を省略した構成としてもよい。上記各実施形態では、誘導コイル２０への輻射を抑制する板状部材３０を備える構成であるため、ファン４０を備えない構成としても、誘導コイル２０の温度上昇を十分に抑制することができる。 F8. Modification 8:
In each of the above embodiments, the fan 40 is provided in the vicinity of the induction coil 20, but the fan 40 may be omitted. In each of the above embodiments, since the plate-shaped member 30 for suppressing radiation to the induction coil 20 is provided, the temperature rise of the induction coil 20 can be sufficiently suppressed even if the fan 40 is not provided.

本発明は、上述の実施形態や変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be realized with various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the embodiments corresponding to the technical features in each of the embodiments described in the column of the outline of the invention, the technical features in the modified examples are used to solve some or all of the above-mentioned problems, or the above-mentioned above. It is possible to replace or combine them as appropriate to achieve some or all of the effects. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be deleted as appropriate.

５...被加熱部材
１０...支持板
２０...誘導コイル
３０...板状部材
３０ａ...板状部材
３０ｂ...板状部材
４０...ファン
４２...吸気孔
９０...クレーン
９５...支持台
１００...誘導加熱装置
１００ｂ...誘導加熱装置
１００ｃ...誘導加熱装置
１００ｄ...誘導加熱装置
ＡＬ１...第１の空気層
ＡＬ２...第２の空気層
ＡＬ３...第３の空気層 5 ... Heated member 10 ... Support plate 20 ... Induction coil 30 ... Plate-shaped member 30a ... Plate-shaped member 30b ... Plate-shaped member 40 ... Fan 42 ... Intake Hole 90 ... Crane 95 ... Support 100 ... Induction heating device 100b ... Induction heating device 100c ... Induction heating device 100d ... Induction heating device AL1 ... First air layer AL2 ... second air layer AL3 ... third air layer

Claims (5)

被加熱部材を誘導加熱によって加熱する誘導加熱装置であって、
前記被加熱部材を支持可能な支持部と、
コイル線が複数回巻かれることによって形成された誘導コイルと、
前記支持部に支持された状態の前記被加熱部材と前記誘導コイルとの間に設けられ、前記誘導コイルへの輻射の到達を抑制する抑制部と、
を備え、
前記抑制部は、
前記支持部に支持された状態の前記被加熱部材と当該抑制部との間に第１の空気層が形成され、当該抑制部と前記誘導コイルとの間に第２の空気層が形成されるように配置されており、
前記支持部は、前記被加熱部材を一方の面に載せた状態で支持可能な板状の部材であり、
前記誘導コイルは、前記支持部の他方の面の側に設けられており、
前記抑制部は、前記支持部の前記他方の面と前記誘導コイルとの間に設けられており、
前記第１の空気層は、前記支持部の前記他方の面と前記抑制部との間に形成されており、
前記第２の空気層は、前記抑制部と前記誘導コイルとの間に形成されており、
前記抑制部は、複数の板状の部材が、前記誘導コイルから前記支持部へ向かう方向に互いに空気層を挟んで重なって構成されており、
前記複数の板状の部材のそれぞれには、前記誘導コイルから前記支持部へ向かう方向に貫通孔が形成されており、
前記複数の板状の部材のそれぞれに形成された前記各貫通孔は、前記誘導コイルから前記支持部へ向かう方向に投影した場合に、前記複数の板状の部材のうちの当該貫通孔が形成されている板状の部材とは異なる少なくとも１つの他の板状の部材における前記貫通孔が形成されていない領域と重なる位置に形成されている
誘導加熱装置。 An induction heating device that heats a member to be heated by induction heating.
A support portion capable of supporting the member to be heated and a support portion
An induction coil formed by winding a coil wire multiple times,
A suppressor portion provided between the heated member and the induction coil in a state of being supported by the support portion and suppressing the arrival of radiation to the induction coil.
With
The restraining part is
A first air layer is formed between the member to be heated and the restraining portion in a state of being supported by the supporting portion, and a second air layer is formed between the suppressing portion and the induction coil. Are arranged so that
The support portion is a plate-shaped member that can be supported with the member to be heated placed on one surface.
The induction coil is provided on the side of the other surface of the support portion.
The restraining portion is provided between the other surface of the supporting portion and the induction coil.
The first air layer is formed between the other surface of the support portion and the restraining portion.
The second air layer is formed between the restraining portion and the induction coil.
The restraining portion is configured such that a plurality of plate-shaped members are overlapped with each other with an air layer in the direction from the induction coil toward the supporting portion.
A through hole is formed in each of the plurality of plate-shaped members in the direction from the induction coil to the support portion.
Each of the through holes formed in each of the plurality of plate-shaped members forms the through hole among the plurality of plate-shaped members when projected in a direction from the induction coil toward the support portion. An induction heating device formed at a position overlapping a region where the through hole is not formed in at least one other plate-shaped member different from the plate-shaped member. 請求項１に記載の誘導加熱装置であって、
前記抑制部は、前記誘導コイルを前記支持部に支持された状態の前記被加熱部材の方向に投影した場合における当該誘導コイルの投影図が当該抑制部の外縁の内側に含まれるように構成されている
誘導加熱装置。 The induction heating device according to claim 1.
The restraining portion is configured so that a projection drawing of the induction coil when the induction coil is projected in the direction of the heated member in a state of being supported by the supporting portion is included inside the outer edge of the restraining portion. Induction heating device. 請求項１または請求項２に記載の誘導加熱装置であって、
前記誘導コイルを前記支持部の方向に投影した場合に形成される柱状の領域を投影領域とした場合において、
少なくとも前記投影領域においては前記支持部と前記抑制部とが熱的に接触しないように前記第１の空気層が形成されており、
少なくとも前記投影領域においては前記抑制部と前記誘導コイルとが熱的に接触しないように前記第２の空気層が形成されている
誘導加熱装置。 The induction heating device according to claim 1 or 2.
When the columnar region formed when the induction coil is projected in the direction of the support portion is used as the projection region,
At least in the projection region, the first air layer is formed so that the support portion and the suppression portion do not thermally contact each other.
An induction heating device in which the second air layer is formed so that the suppression portion and the induction coil do not thermally contact at least in the projection region. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の誘導加熱装置であって、
前記誘導コイルの前記抑制部が設けられている側とは反対側に設けられ、前記誘導コイルに向けて送風する送風機構を備える
誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 3.
An induction heating device provided on a side of the induction coil opposite to the side on which the suppression portion is provided, and provided with a blowing mechanism for blowing air toward the induction coil. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の誘導加熱装置であって、
前記誘導コイルを形成する前記コイル線は、リッツ線である
誘導加熱装置。 The induction heating device according to any one of claims 1 to 4.
The coil wire forming the induction coil is an induction heating device which is a litz wire.
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