KR101594572B1 - High frequency inductive heater - Google Patents

High frequency inductive heater Download PDF

Info

Publication number
KR101594572B1
KR101594572B1 KR1020150190691A KR20150190691A KR101594572B1 KR 101594572 B1 KR101594572 B1 KR 101594572B1 KR 1020150190691 A KR1020150190691 A KR 1020150190691A KR 20150190691 A KR20150190691 A KR 20150190691A KR 101594572 B1 KR101594572 B1 KR 101594572B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
induction coil
induction
circumferential surface
outer circumferential
Prior art date
Application number
KR1020150190691A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
남후일
Original Assignee
남후일
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 남후일 filed Critical 남후일
Priority to KR1020150190691A priority Critical patent/KR101594572B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101594572B1 publication Critical patent/KR101594572B1/en
Priority to PCT/KR2016/015278 priority patent/WO2017116101A1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/14Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
    • H05B6/145Heated rollers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/06Control, e.g. of temperature, of power
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/14Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/36Coil arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Induction Heating (AREA)

Abstract

The present invention relates to a inductive heating roll which comprises: a round inner tube having induction coil wound around the outer peripheral surface thereof; a round outer tube in which the round inner tube is embedded, and of which the outer peripheral surface is heated by electromagnetic induction of the round inner tube; and a controller for providing an induced power of a predetermined frequency to the induction coil. The round inner tube comprises: a core bobbin which is made of a non-magnetic metallic material, and in the form of a cylinder, and of which the inner space is empty as cut in the longitudinal direction of the cylinder to make a gap; a first insulating fabric surrounding the outer peripheral surface of the core bobbin; a core support portion which surrounds the outer peripheral surface of the first insulating fabric, is made of a metallic material and in the form of a cylinder, and has a plurality of insertion grooves in the longitudinal direction of the cylinder, wherein the plurality of insertion grooves are formed at constant intervals along the circumference of the outer peripheral surface; a plurality of permanent magnets which have the same shape as that of the plurality of insertion grooves to be inserted thereinto; a second insulating fabric surrounding the outer peripheral surface of the plurality of permanent magnets and the core support portion; the induction coil wound around the outer peripheral surface of the second insulating fabric; a third insulating fabric surrounding the outer peripheral surface of the induction coil; and a stator which surrounds the outer peripheral surface of the third insulating fabric, is made of a non-magnetic metallic material and in the form of a cylinder, and is cut in the longitudinal direction of the cylinder to make a gap.

Description

고주파를 이용한 유도 가열롤{HIGH FREQUENCY INDUCTIVE HEATER}{HIGH FREQUENCY INDUCTIVE HEATER}

본 발명은 가열롤에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고주파를 이용한 유도 가열롤에 관한 것이다.The present invention relates to a heating roll, and more particularly, to an induction heating roll using a high frequency.

필름 연신 공정, 직물 또는 제지의 광택 공정 등 가열 롤을 사용하여 생산하는 공정에서, 오일 또는 물을 열 매체방식로 이용하여 롤 표면의 온도를 제어하는 방식이 있다.There is a method of controlling the temperature of the roll surface by using oil or water in a heating medium method in a process of producing a film using a heating roll, such as a film stretching process, a glossy process of a fabric or paper.

또한, 유도 가열방식 또는 세라믹 전기히터 방식을 사용하는 롤에 있어서는 출력 제어 주파수가 상용 주파수를 사용하여 피드백 온도 센서 신호에 따라 출력 제어 전력을 가변하도록 구성된다.Further, in a roll using an induction heating system or a ceramic electric heater system, the output control frequency is configured to vary the output control power according to the feedback temperature sensor signal using a commercial frequency.

필름 공정의 연신기에서는 롤 표면의 온도 편차가 적을수록 균일한 필름 폭과 두께의 품질을 얻을 수가 있으며 직물 또는 제지 공정에서는 롤 표면의 온도 편차가 적을수록 유연성 및 양질의 질감 및 광택을 얻을 수 가 있다.In the stretching machine of the film process, the smaller the temperature deviation of the roll surface, the more uniform film width and thickness quality can be obtained. In fabric or papermaking process, the less temperature deviation of roll surface, the more flexible and good quality texture and gloss can be obtained. have.

하지만, 상용 주파수 출력을 이용한 종래의 유도 가열 및 세라믹 히터 방식은 높은 전력이 필요하다. 따라서 누전의 단점을 갖고 있으며 입력 각 상 전압의 차이로 인한 출력 전압의 불균형으로 온도편차는 줄이기 어렵다.However, conventional induction heating and ceramic heater methods using a commercial frequency output require high power. Therefore, it has a disadvantage of short circuit and it is difficult to reduce the temperature deviation due to the unbalance of the output voltage due to the difference of the input phase voltages.

또한, 세라믹 히터방식은 파손의 위험과 짧은 수명으로 인해 화재 및 주기적 히터 교체를 해 주어야만 한다.In addition, ceramic heaters must be replaced with fire and periodic heaters due to the risk of breakage and short life span.

또한, 오일 또는 물을 이용한 열 매체 방식은 높은 온도와 압력으로 인해 누유의 단점과 별도의 순환 장치가 필요하며 스케일로 인한 성능 저하의 단점을 갖고 있으며 유속의 흐름 상태에 따라 롤 표면 입력 측에 대한 출력 측의 온도 편차가 크게 되는 문제점이 있다.In addition, the heat medium method using oil or water requires disadvantages of leakage and a separate circulation device due to high temperature and pressure, and has disadvantage of performance degradation due to scale, There is a problem that the temperature deviation on the output side becomes large.

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 원통의 길이방향으로 일정간격을 가지고 배치되는 복수 개 또는 단일의 영구자석(페라이트 코어 또는 규소 강판)을 이용하여, 온도제어를 할 수 있는 유도 가열롤을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-described technical problems, and it is an object of the present invention to provide a permanent magnet capable of controlling temperature by using a plurality of permanent magnets (ferrite core or silicon steel plate) Lt; / RTI >

영구자석(페라이트 코어 또는 규소 강판)을 원통의 길이방향으로 적어도 하나 이상으로 분리하고, 각 부분에 서로 독립적으로 유도전력을 공급하여 온도 제어를 수행할 있는 유도 가열롤을 제공한다.There is provided an induction heating roll in which permanent magnets (ferrite cores or silicon steel plates) are separated at least in the longitudinal direction of the cylinder and temperature control is carried out by independently supplying induction power to each part.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 외주면에 유도코일이 권취된 원형 내통; 상기 원형 내통이 내장되며 상기 원형 내통의 전자기 유도에 의해 외주면이 가열되는 원형 외통; 및 상기 유도코일에 미리 설정된 주파수의 유도전력을 제공하는 제어부;를 포함하며, 상기 원형 내통은, 내부가 비어있는 원통형태의 비자성 금속재질로 형성되되 원통의 길이방향으로 절개되어 공극이 형성되는 코어 보빈; 상기 코어 보빈의 외주면을 감싸는 제1 절연포; 상기 제1 절연포의 외주면을 감싸며, 원통형태의 금속재질로 형성되되 원통의 길이방향으로 복수의 삽입홈이 형성 - 상기 복수의 삽입홈은 외주면의 둘레를 따라 일정 간격을 가지고 형성됨 - 되는 코어 지지부; 상기 복수의 삽입홈의 형상과 동일한 형상을 가지고 삽입되는 복수의 영구자석; 상기 코어 지지부 및 상기 복수의 영구자석의 외주면을 감싸는 제2 절연포; 상기 제2 절연포의 외주면에 권취되는 상기 유도코일; 상기 유도코일의 외주면을 감싸는 제3 절연포; 및 상기 제3 절연포의 외주면을 감싸며, 원통형태의 비자성 금속재질로 형성되되 원통의 길이방향으로 절개되어 공극이 형성되는 고정자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유도 가열롤이 제공된다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a circular inner cylinder in which an induction coil is wound on an outer circumferential surface; A circular outer cylinder in which the circular inner cylinder is embedded and the outer peripheral face is heated by electromagnetic induction of the circular inner cylinder; And a control unit for providing an induction power of a predetermined frequency to the induction coil, wherein the circular inner cylinder is formed of a non-magnetic metal material having an inner hollow shape and is cut in the longitudinal direction of the cylinder to form a gap Core bobbin; A first insulation pattern surrounding the outer circumferential surface of the core bobbin; A plurality of insertion grooves formed in a cylindrical shape of a metal material and extending in the longitudinal direction of the cylinder, the plurality of insertion grooves being formed at regular intervals along the circumference of the outer circumferential surface, ; A plurality of permanent magnets inserted into the slots with the same shape as the plurality of insertion grooves; A second insulation pattern surrounding the outer circumferential surface of the core support portion and the plurality of permanent magnets; An induction coil wound around an outer circumferential surface of the second insulating cloth; A third insulation foil surrounding the outer circumferential surface of the induction coil; And a stator which surrounds the outer circumferential surface of the third insulating cloth and is formed of a non-magnetic metal material in the form of a cylinder, and has a gap formed in the longitudinal direction of the cylinder to form a gap.

또한, 상기 복수의 영구자석은, 페라이트 코어 또는 규소 강판의 자성체로 구성되며, 직육면체, 원기둥, 사각기둥, 삼각기둥 중 어느 하나의 형상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The plurality of permanent magnets may be made of a ferrite core or a magnetic material of a silicon steel sheet, and may have any one of a rectangular parallelepiped, a cylinder, a square column, and a triangular column.

또한, 상기 코어 보빈 및 상기 고정자는, 비자성의 스테인리스, AL , SUS, 카본 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.The core bobbin and the stator may be formed of non-magnetic stainless steel, AL, SUS, or carbon.

또한, 상기 원형 외통은, 자성을 갖는 금속재질로 형성됨에 있어서, 외주면에는 구리 코팅층이 형성되고 상기 구리 코팅층의 상부에 크롬 코팅층 또는 세라믹 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the circular outer cylinder is formed of a magnetic metal material, and a copper coating layer is formed on the outer circumference and a chromium coating layer or a ceramic coating layer is formed on the copper coating layer.

또한, 상기 제어부는, 상기 유도코일에 미리 설정된 주파수의 유도전력을 제공하되, 복수의 공진 주파수를 검색하고 저장한 후, 상기 복수의 공진 주파수 중 어느 하나의 공진 주파수의 유도전력을 제공하는 것을 특징으로 한다.The control unit may provide the induction coil with an induction power of a predetermined frequency, and may retrieve and store a plurality of resonance frequencies, and then provide the induction power of any one of the plurality of resonance frequencies .

또한, 상기 제어부는, 상기 유도코일에 미리 설정된 주파수의 유도전력을 제공하되, 복수의 공진 주파수를 검색하고 저장한 후, 상기 복수의 공진 주파수 중 어느 하나의 공진 주파수의 유도전력을 제공함에 있어서, 상기 유도코일의 부하 전류의 변동폭이 20회 내지 30회 이상 기준범위를 초과할 경우, 공진 주파수를 변경하는 것을 특징으로 한다.The control unit may provide the induction coil with an induction power of a predetermined frequency and may provide the induced power of any one of the plurality of resonance frequencies after searching and storing the plurality of resonance frequencies, And the resonance frequency is changed when the fluctuation range of the load current of the induction coil exceeds the reference range from 20 times to 30 times or more.

또한, 상기 복수의 공진 주파수는 주파수가 낮은 순서에서 높은 순서대로 자동 변경되는 것을 특징으로 한다.The plurality of resonance frequencies are automatically changed in a descending order of frequency.

또한, 상기 복수의 영구자석은 각각, 원통의 길이방향으로 세 부분으로 분리되는 구조로 형성됨에 있어서, 상기 제어부는 영구자석의 양단부를 감싸는 유도코일과, 영구자석의 중앙부를 감싸는 유도코일에 각각 독립적으로 유도전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.Each of the plurality of permanent magnets is divided into three parts in the longitudinal direction of the cylinder. The control part controls the induction coil to surround both ends of the permanent magnet, and the induction coil to surround the center part of the permanent magnet, To thereby supply the induction power.

본 발명의 실시예에 따른 유도 가열롤은, 원통의 길이방향으로 일정간격을 가지고 배치되는 복수의 영구자석을 이용하여, 온도편차를 감소시킬 수 있으며, 원형 내통에 발생하는 열을 원천적으로 차단시킬 수 있다.The induction heating roll according to the embodiment of the present invention can reduce the temperature deviation by using a plurality of permanent magnets arranged at regular intervals in the longitudinal direction of the cylinder and can prevent the heat generated in the circular inner cylinder from being intrinsically blocked .

또한, 영구자석을 원통의 길이방향으로 세 부분으로 분리하고, 각 부분에 서로 독립적으로 (가장자리 , 중앙부 독립제어) 유도전력을 공급함으로써, 원형 외통의 외주면의 온도편차를 감소시킬 수 있다.Further, it is possible to reduce the temperature deviation of the outer circumferential surface of the circular outer cylinder by separating the permanent magnets into three parts in the longitudinal direction of the cylinder, and supplying independent power to the respective parts (edge, central independent control).

본 발명의 실시예에 따른 유도 가열롤은 저전력, 고효율적으로 표면을 일정하게 가열할 수 있으므로, 필름 압출기, 발전소 터빈 볼트, 연신 장비(섬유, 제지, 반도체) 등에 적용될 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The induction heating roll according to an embodiment of the present invention can be applied to a film extruder, a turbine bolt of a power plant, a stretching equipment (fiber, paper, semiconductor), etc., because it can heat the surface uniformly with low power and high efficiency.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유도 가열롤의 구성도.
도 2는 도 1의 유도 가열롤의 원주방향 단면도.
도 3은 도 1의 유도 가열롤의 길이방향 단면도.
도 4는 영구자석의 실시예에 따른 단면도.
도 5는 복수의 공진 주파수 대역을 도시한 도면.
1 is a configuration diagram of an induction heating roll according to an embodiment of the present invention;
2 is a circumferential cross-sectional view of the induction heating roll of FIG.
3 is a longitudinal cross-sectional view of the induction heating roll of FIG.
4 is a cross-sectional view of an embodiment of a permanent magnet.
Fig. 5 shows a plurality of resonance frequency bands. Fig.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order to facilitate a person skilled in the art to easily carry out the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유도 가열롤의 구성도이고, 도 2는 도 1의 유도 가열롤의 원주방향(A-A') 단면도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of an induction heating roll according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view (A-A ') of the induction heating roll of FIG.

본 실시예에 따른 유도 가열롤은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.The induction heating roll according to the present embodiment includes only a simple structure for clearly explaining the technical idea to be proposed.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유도 가열롤은, 원형 내통(20)과, 원형 외통(10)과, 제어부 - 미도시됨 - 를 포함하여 구성된다.1 and 2, an induction heating roll according to an embodiment of the present invention includes a circular inner cylinder 20, a circular outer cylinder 10, and a control unit (not shown).

상기와 같이 구성되는 유도 가열롤의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.The detailed configuration and main operation of the induction heating roll constructed as described above will be described below.

유도 가열롤은 원통 형상으로 회전축 상에 회전되도록 구성되며, 미리 설정된 주파수의 유도전력이 공급될 때 원형 외통(10)의 표면이 가열되어 피공정물을 가공하게 된다.The induction heating roll is configured to be rotated on a rotating shaft in a cylindrical shape, and the surface of the circular outer casing (10) is heated when an induction power of a predetermined frequency is supplied to process the workpiece.

유도 가열롤은 유도전력을 전달하는 유도코일(260)과, 표면온도를 감지하는 온도센서(150)가 포함되어 있다.The induction heating roll includes an induction coil 260 for delivering inductive power and a temperature sensor 150 for sensing the surface temperature.

즉, 원형 내통(20)에는 유도코일(260)이 권취되어 있으며, 유도코일(260)에 미리 설정된 주파수의 유도전력이 공급되었을 때 전자기적인 작용에 의해 원형 외통(10)의 표면이 가열된다.That is, the induction coil 260 is wound around the circular inner cylinder 20, and the surface of the circular outer cylinder 10 is heated by electromagnetic action when induction power of a predetermined frequency is supplied to the induction coil 260.

유도 가열롤은 슬립링(11)을 통해 전원을 전달받을 수 있도록 구성되고, 회전을 지지하는 베어링(132)이 구비될 수 있다. 또한, 유도 가열롤은 회전축(130)을 중심으로 회전할 수 있도록 구성된다. 이때 실시예에 따라 내통에 감겨있는 코일에 직접 전원을 공급되고, 내통은 고정된 상태에서 외통이 회전하는 방식 즉 외통과 내통은 베어링으로 분리되어 있는 구조로 형성될 수도 있다. 또한, 슬립링은 외통에 삽입되어 있는 온도 센서 신호를 외부로 전달하는 구조로 형성될 수도 있다.The induction heating roll is configured to be able to receive electric power through the slip ring 11 and may be provided with a bearing 132 for supporting the rotation. Further, the induction heating roll is configured to be able to rotate around the rotation shaft 130. [ At this time, according to the embodiment, power is directly supplied to the coil wound around the inner tube, and the outer tube is rotated in a fixed state, that is, the outer tube and the inner tube are separated by a bearing. Also, the slip ring may be configured to transmit a temperature sensor signal inserted into the outer cylinder to the outside.

참고적으로 본 실시예에서 원형 외통(10), 원형 내통(20) 및 제어부를 제외한 유도 가열롤의 세부적인 구성은 실시예에 따라 다른 구성으로 이루어질 수 있다.For reference, the detailed configuration of the induction heating roll except for the circular outer cylinder 10, the circular inner cylinder 20 and the control part in this embodiment may be configured differently according to the embodiment.

유도 가열롤은 원형 내통(20)과, 원형 외통(10)과, 제어부 - 미도시 됨 - 를 포함하여 구성되는데,The induction heating roll includes a circular inner cylinder 20, a circular outer cylinder 10, and a control unit (not shown)

원형 내통(20)은 외주면에 유도코일이 권취되어 있는 구조로 형성된다. 원형 내통(20)의 상세한 구조에 대해서는 후술하기로 한다.The circular inner cylinder 20 is formed with a structure in which an induction coil is wound on the outer circumferential surface. The detailed structure of the circular inner cylinder 20 will be described later.

원형 외통(10)에는 원형 내통(20)이 내장되도록 구성되는데, 원형 외통(10)은 원형 내통(20)의 전자기 유도에 의해 외주면이 가열된다.The circular outer cylinder 10 has a circular inner cylinder 20 built therein. The outer circumferential face of the circular outer cylinder 10 is heated by electromagnetic induction of the circular inner cylinder 20.

제어부는 유도코일에 미리 설정된 주파수의 유도전력을 제공하도록 구성된다. 참고적으로 제어부는 유도 가열롤의 내부 중 외부전원을 인가받기 쉽고 발열이 적은 부분에 배치되는 것이 바람직하다.The control unit is configured to provide the induction coil with an induction power of a predetermined frequency. For reference, it is preferable that the control unit is disposed in a portion of the induction heating roll which is susceptible to external power supply and has low heat generation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유도 가열롤의 구성도이고, 도 2는 도 1의 유도 가열롤의 원주방향(A-A') 단면도이고, 도 3은 도 1의 유도 가열롤의 길이방향(B-B') 단면도이다.FIG. 1 is a configuration diagram of an induction heating roll according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view (A-A ') of the induction heating roll of FIG. 1, Direction (B-B ').

도 1 내지 도 3을 동시에 참조하여 유도 가열롤의 세부구조, 특히 원형 내통(20)의 세부구조에 대해서 자세히 살펴보기로 한다.The detailed structure of the induction heating roll, particularly the detailed structure of the circular inner cylinder 20 will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

원형 내통은(20) 코어 보빈(210)과, 제1 절연포(220)와, 코어 지지부(230)와, 영구자석(240)과, 제2 절연포(250)와, 유도코일(260)과, 제3 절연포(270)와, 추가 유도코일(280)과, 제4 절연포(290)와, 고정자(310)를 포함하여 구성된다.The circular inner cylinder includes a core bobbin 210, a first insulating foil 220, a core support 230, a permanent magnet 240, a second insulating foil 250, an induction coil 260, A third insulating foil 270, an additional induction coil 280, a fourth insulating foil 290, and a stator 310.

영구자석(240)은 페라이트 코어 또는 규소 강판의 자성체로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 영구자석이 페라이트 코어로 구성되었다고 가정하고 설명하기로 한다.The permanent magnet 240 may be composed of a ferrite core or a magnetic substance of a silicon steel sheet. In the present embodiment, it is assumed that the permanent magnet is composed of a ferrite core.

코어 보빈(210)은 내부가 비어있는 원통형태의 비자성 비철금속재질로 형성된다. 즉, 코어 보빈(210)은 비자성의 스테인리스 재질, 알루미늄 재질의 금속재질로 형성될 수 있는데, 원통의 길이방향으로 절개되어 공극(211)이 형성되어 있다. 참고적으로, 코어 보빈(210)은 비자성의 스테인리스, AL, SUS 또는 카본 재질로 형성될 수 있다.The core bobbin 210 is formed of a non-magnetic, non-ferrous metal material in the form of a hollow cylindrical body. That is, the core bobbin 210 may be formed of a non-magnetic stainless steel material or an aluminum material. The core bobbin 210 is cut in the longitudinal direction of the cylinder to form the cavity 211. For reference, the core bobbin 210 may be formed of non-magnetic stainless steel, AL, SUS, or carbon material.

코어 보빈(210)은 이러한 공극(211)에 의해 원주방향으로 유도전류의 흐름이 발생하지 않아서, 내부적인 발열이 원천 차단 될 수 있다. 공극(211)은 적어도 하나 이상이 형성되는 것이 바람직하다.In the core bobbin 210, the flow of the induction current in the circumferential direction is not generated by the gap 211, so that the internal heat can be cut off from the source. It is preferable that at least one or more voids 211 are formed.

제1 절연포(220)는 코어 보빈(210)의 외주면을 감싸도록 구성되는데, 현무암포로 구성되어 절연 및 단열 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.The first insulating foil 220 is configured to surround the outer circumferential surface of the core bobbin 210. The first insulating foil 220 may be configured as a basalt cloth to perform insulation and insulation.

코어 지지부(230)는 제1 절연포(220)의 외주면을 감싸며, 원통형태의 금속재질로 형성되는데, 비자성의 스테인리스 재질, 알루미늄 재질의 금속재질로 형성될 수 있다. The core supporting portion 230 surrounds the outer circumferential surface of the first insulating foil 220 and is formed of a cylindrical metal material, and may be formed of a non-magnetic stainless steel material or an aluminum material.

코어 지지부(230)는 표면에 원통의 길이방향으로 복수의 삽입홈이 형성되어 있다. 즉, 복수의 삽입홈은 외주면의 둘레를 따라 일정 간격을 가지고 형성된다. 즉, 삽입홈은 외주면의 원주방향으로 일정간격을 가지고 형성된다.The core supporting portion 230 has a plurality of insertion grooves formed in its surface in the longitudinal direction of the cylinder. That is, the plurality of insertion grooves are formed at regular intervals along the circumference of the outer circumferential surface. That is, the insertion grooves are formed at regular intervals in the circumferential direction of the outer peripheral surface.

복수의 페라이트 코어(240)는 복수의 삽입홈의 형상과 동일한 형상을 가지도록 구성되며, 각 삽입홈에 삽입되어 고정된다. 참고적으로 삽입홈의 표면에는 세라믹 접착제가 도포된 후 페라이트 코어가 삽입되어 고정되는 것이 바람직하다. The plurality of ferrite cores 240 are configured to have the same shape as that of the plurality of insertion grooves, and are inserted and fixed in the respective insertion grooves. For reference, it is preferable that the ferrite core is inserted and fixed after the ceramic adhesive is applied to the surface of the insertion groove.

참고적으로, 페라이트 코어(240)의 표면에는 미끄럼 방지돌기가 불규칙적으로 형성될 수 있다. 미끄럼 방지돌기는 0.1 mm ~ 1mm 의 길이를 가지도록 형성될 수 있는데, 코어 지지부(230)의 삽입홈에 도포된 세라믹 접착제와 접촉 면적이 증가함으로써 접착력이 강화될 수 있다.For reference, non-slip protrusions may be irregularly formed on the surface of the ferrite core 240. The non-slip protrusion may be formed to have a length of 0.1 mm to 1 mm, and the adhesive force may be enhanced by increasing the contact area with the ceramic adhesive applied to the insertion groove of the core support portion 230.

페라이트 코어는 투자율이 높고 전도성이 낮은 특성을 가지고 있는 강자성체로써, 고주파회로에 사용될 수 있는 물질이다. 50Hz ~ 20kHz의 저주파용 페라이트 코어는 망간 - 아연계 페라이트가 사용되고, 20kHz 이상 대역의 고주파용 페라이트 코어는 구리-아연 또는 니켈-아연계 페라이트가 사용될 수 있다. 페라이트 코어는 섭씨 600도 내지 1300도 에서 압출성형된 것을 사용하므로 내열성이 우수하다.Ferrite cores are ferromagnetic materials with high permeability and low conductivity, which can be used in high frequency circuits. Manganese-zinc ferrite may be used for the low frequency ferrite core of 50 Hz to 20 kHz, and copper-zinc or nickel-zinc ferrite may be used for the high frequency ferrite core of 20 kHz or more. The ferrite core is excellent in heat resistance because it is extruded at 600 to 1300 degrees centigrade.

상술한 구조로 형성되는 페라이트 코어(240)는 고주파 대역에서 투자율이 높고 와전류 손실이 작기 때문에 내부의 발열이 감소된다. 즉, 상술한 페라이트 코어(240)의 구조에 의해 코어 보빈(210) 및 고정자(310)의 발열이 감소한다.The ferrite core 240 formed with the above structure has a high magnetic permeability and low eddy current loss in a high frequency band, so that the internal heat generation is reduced. That is, the heat generation of the core bobbin 210 and the stator 310 is reduced by the structure of the ferrite core 240 described above.

또한, 복수의 페라이트 코어(240)는 원통의 길이방향으로 형성된 복수의 삽입홈에 삽입되는 구조로 형성되어 있으므로, 자기장이 원통의 길이방향으로 작용하여 자기장에 의한 진동이 거의 발생하지 않는다.In addition, since the plurality of ferrite cores 240 are formed in a structure that is inserted into a plurality of insertion grooves formed in the longitudinal direction of the cylinder, the magnetic field acts in the longitudinal direction of the cylinder and hardly generates vibration due to the magnetic field.

제2 절연포(250)는 코어 지지부(230) 및 복수의 페라이트 코어(240)의 외주면을 감싸도록 구성되는데, 현무암포, 세라믹포, 석면포로 구성되어 절연 및 단열 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.The second insulating foil 250 is configured to surround the outer circumferential surfaces of the core supporting portion 230 and the plurality of ferrite cores 240. The second insulating foil 250 is composed of a basalt cloth, a ceramic cloth, and an asbestos cloth, .

유도코일(260)은 제2 절연포(250)의 외주면에 권취되어, 유도전력이 공급되었을 때 복수의 페라이트 코어(240)와 전자기적인 상호작용을 수행한다.The induction coil 260 is wound on the outer surface of the second insulating foil 250 to perform electromagnetic interaction with the plurality of ferrite cores 240 when inductive power is supplied.

제3 절연포(270)는 유도코일(260)의 외주면을 감싸도록 구성되는데, 현무암포로 구성되어 절연 및 단열 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.The third insulating foil 270 is configured to surround the outer circumferential surface of the induction coil 260. The third insulating foil 270 may be formed of a basalt cloth to be able to perform an insulation and a thermal insulation function.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 유도코일은 다중으로 감겨진 구조로 이루어질 수도 있다.At this time, as shown in FIG. 2, in this embodiment, the induction coil may have a multi-wound structure.

즉, 추가 유도코일(280)은 제3 절연포(270)의 외주면에 권취되어 복수의 페라이트 코어(240)와 전자기적인 상호작용을 수행할 수 있다. 이때, 제4 절연포(290)는 추가 유도코일(280)의 외주면을 감싸도록 구성되는데, 현무암포로 구성되어 절연 및 단열 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다.That is, the additional induction coil 280 may be wound on the outer circumferential surface of the third insulating foil 270 to perform electromagnetic interaction with the plurality of ferrite cores 240. At this time, the fourth insulating foil 290 is configured to surround the outer circumferential surface of the additional induction coil 280. The fourth insulating foil 290 may be formed of a basalt cloth to perform the insulation and thermal insulation function.

고정자(310)는 제4 절연포(290)의 외주면을 감싸며, 원통형태의 비자성 비철금속재질로 형성된다. 즉, 고정자(310)는 비자성의 스테인리스 재질, 알루미늄 재질의 금속재질로 형성될 수 있는데, 원통의 길이방향으로 절개되어 공극(311)이 형성되어 있다. 참고적으로, 고정자(310)은 비자성의 스테인리스, AL, SUS, 카본 재질로 형성될 수 있다.The stator 310 surrounds the outer circumferential surface of the fourth insulating foil 290 and is formed of a cylindrical non-magnetic non-ferrous metal material. That is, the stator 310 may be formed of a nonmagnetic stainless steel material or an aluminum material, and the gap 311 is formed in the longitudinal direction of the cylinder. For reference, the stator 310 may be formed of non-magnetic stainless steel, AL, SUS, or carbon material.

고정자(310)는 공극(311)에 의해 원주방향으로 유도전류의 흐름이 발생하지 않아서, 내부적인 발열이 원천 차단 될 수 있다. 공극(311)은 적어도 하나 이상이 형성되는 것이 바람직하다.In the stator 310, the flow of the induction current does not occur in the circumferential direction by the gap 311, so that the internal heat can be cut off from the source. It is preferable that at least one or more voids 311 are formed.

한편, 추가 유도코일(280)이 구비되는 않는 구조에서는, 고정자(310)는 제3 절연포(270)의 외주면을 감싸며 원통의 길이방향으로 절개되어 공극(311)이 형성되는 구조로 이루어질 수 있을 것이다. 추가 유도코일의 수는 실시예에 따라 달라질 수 있으며, 1 내지 7 개의 추가 유도코일이 구비되어 적층되는 구조로 형성될 수도 있을 것이다.On the other hand, in the structure in which the additional induction coil 280 is not provided, the stator 310 may have a structure that surrounds the outer circumferential surface of the third insulating foil 270 and is cut in the longitudinal direction of the cylinder to form the cavity 311 will be. The number of additional induction coils may vary depending on the embodiment, and may be formed by stacking one or more additional induction coils.

도 4는 페라이트 코어의 실시예에 따른 단면도이며, 페라이트 코어(240)의 원주방향의 단면도가 도시되어 있다.4 is a cross-sectional view according to an embodiment of a ferrite core, showing a cross-sectional view of the ferrite core 240 in a circumferential direction.

도 4를 참조하면, 페라이트 코어(240)는 직육면체, 원기둥, 사각기둥, 삼각기둥, 타원기둥 중 어느 하나의 형상으로 구성될 수 있다. 즉, 코어 지지부(230)의 외주면에는 페라이트 코어(240)의 형상과 동일한 삽입홈이 형성되어 있으므로, 페라이트 코어(240)는 삽입홈에 삽입되어 고정된다.Referring to FIG. 4, the ferrite core 240 may have any one of a rectangular parallelepiped shape, a cylindrical shape, a rectangular shape, a triangular shape, and an elliptic shape. Since the ferrite core 240 has the same shape as that of the ferrite core 240, the ferrite core 240 is inserted and fixed in the insertion groove.

한편, 원형 외통(10)은 자성을 갖는 금속재질로 형성될 수 있는데, 외주면에는 구리 코팅층이 형성되고 구리 코팅층의 상부에 크롬 코팅층 또는 세라믹 코팅층이 추가로 형성될 수 있다. 원형 외통(10)은 유도코일(260)에 유도전력이 공급될 때 피가공물을 성형할 수 있도록 가열된다.On the other hand, the circular outer cylinder 10 may be formed of a magnetic metal material, and a copper coating layer may be formed on the outer circumferential surface, and a chromium coating layer or a ceramic coating layer may be further formed on the copper coating layer. The circular outer cylinder 10 is heated so that the workpiece can be formed when the induction coil 260 is supplied with inductive power.

다시, 도 1 내지 도 3을 참조하면,Referring again to Figures 1 to 3,

복수의 페라이트 코어(240)는 각각, 원통의 길이방향으로 복수의 부분으로 분리되는 구조로 형성될 수 있다. Each of the plurality of ferrite cores 240 may be formed in a structure that is divided into a plurality of portions in the longitudinal direction of the cylinder.

본 실시예에서 복수의 페라이트 코어(240)는 원통의 길이방향으로 세 부분(PART1 ~ PART3)으로 분리되는 구조로 형성되어 있다. 이때, 실시예에 따라 페라이트 코어(240)는 적어도 하나 이상의 부분(PART)으로 분리되는 구조로 형성될 수도 있을 것이다.In this embodiment, the plurality of ferrite cores 240 are formed into three parts (PART1 to PART3) in the longitudinal direction of the cylinder. At this time, the ferrite core 240 according to the embodiment may be formed as a structure separated into at least one part (PART).

본 실시예와 같이 세 부분(PART1 ~ PART3)으로 분리된 구조의 페라이트 코어(240)와 유도코일(260)이 전자기적인 상호작용을 수행할 때, When the ferrite core 240 having the structure separated into the three parts PART1 to PART3 and the induction coil 260 perform the electromagnetic interaction like the present embodiment,

제어부는 페라이트 코어의 양단부(PART1 , PART3)를 감싸는 유도코일과, 페라이트 코어의 중앙부(PART2)를 감싸는 유도코일에 각각 독립적으로 유도전력을 공급하여 발열을 제어할 수 있다. 즉, 제어부의 독립적인 유도전력의 공급에 의해 원형 외통(10)의 표면의 온도가 균일하게 상승할 수 있으며, 국부적인 가열이 가능하다.The control unit can independently control the heat generation by independently supplying inductive power to the induction coil surrounding the end portions PART1 and PART3 of the ferrite core and the induction coil surrounding the center portion PART2 of the ferrite core. That is, the temperature of the surface of the circular outer cylinder 10 can be uniformly raised by independent supply of the inductive power of the control unit, and local heating is possible.

즉, 유도코일(260)은 페라이트 코어(240)의 세 부분(PART1 ~ PART3)에 각각 독립적으로 권취되고, 제어부는 독립적으로 권취된 유도코일에 유도전력을 독립적으로 공급하여 국부적인 가열이 가능하다. That is, the induction coil 260 is wound independently of the three parts (PART1 to PART3) of the ferrite core 240, and the control part independently supplies induction power to the independently wound induction coil to enable local heating .

본 실시예에서는 페라이트 코어의 양단부(PART1 , PART3)에 동시에 동일한 유도전력을 공급하는 예시를 설명하였으나, 제어방식에 따라 페라이트 코어의 각 부분에 독립적인 유도전력이 공급되어 좀 더 세부적인 국부가열이 가능할 수도 있다. 이때, 온도센서(150)는 원형 외통(10)의 길이방향으로의 온도편차를 감지할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다.In this embodiment, the same inductive power is simultaneously supplied to both ends PART1 and PART3 of the ferrite core. However, according to the control method, independent induction power is supplied to each portion of the ferrite core, It may be possible. At this time, it is preferable that the temperature sensor 150 is arranged to sense a temperature deviation in the longitudinal direction of the circular outer cylinder 10.

제어부에서 유도코일(260)에 유도전력을 공급하여 발열을 제어하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.A process of controlling the heat generation by supplying inductive power to the induction coil 260 in the control unit will be described.

유도코일(260)은 인덕턴스(L)에 해당하고 제어부의 내부에는 유도코일(260)과 직렬 또는 병렬로 연결되는 가변 캐패시터(C)가 구비될 수 있다. 유도코일(260)의 저항(유도 리액턴스는)은 XL = 2πfL 이고, 주울열은 Q = V2/Rt[J] = I2Rt 로 정의되므로, 저항값이 낮아질수록(전류가 많이 흐를수록) 온도가 더욱 상승한다(즉, 에너지 효율이 극대화 된다).The induction coil 260 corresponds to the inductance L and a variable capacitor C connected in series or in parallel with the induction coil 260 may be provided in the control unit. Since the resistance (inductive reactance) of the induction coil 260 is X L = 2 pi fL and the Joule heat is defined as Q = V 2 / Rt [J] = I 2 Rt, the lower the resistance value ) Temperature is further increased (i.e., energy efficiency is maximized).

참고적으로 제어부는 외부 전원단으로 부터 전달되는 과전압, 과전류를 차단하는 차단부;와, 외부 전원의 노이즈를 차단하는 노이즈 필터부;와, 정전압 회로 및 정전류 회로로 구성되는 교류-직류 변환부;와, 교류-직류 변환부의 전력을 미리 설정된 주파수의 유도전력으로 변환하여 출력하는 유도전력 출력부;를 포함하여 구성될 수 있다.For example, the control unit includes: a blocking unit for blocking an overvoltage and an overcurrent transmitted from an external power supply end; a noise filter unit for blocking noise from an external power supply; an AC-DC converting unit including a constant voltage circuit and a constant current circuit; And an inductive power output unit for converting the power of the AC-DC converter unit into an inducted power of a predetermined frequency and outputting the inducted power.

도 5는 복수의 공진 주파수 대역을 도시한 도면이다.5 is a diagram showing a plurality of resonance frequency bands.

도 5를 참조하면, 본 실시예에서 제어부는 유도코일(260)에 미리 설정된 주파수의 유도전력을 제공하는데, 우선 복수의 공진 주파수를 검색하고 저장한 후, 복수의 공진 주파수(F1~F9) 중 어느 하나의 공진 주파수의 유도전력을 제공하도록 구성된다.5, in this embodiment, the control unit provides the induction coil 260 with an induction power of a predetermined frequency. First, a plurality of resonance frequencies are searched and stored, and then a plurality of resonance frequencies F1 to F9 And is configured to provide an inductive power of any one of the resonant frequencies.

기본적으로 복수의 공진 주파수는 주파수가 낮은 순서에서 높은 순서대로 자동 변경될 수 있다. 즉, 제어부는 유도코일(260)의 부하 전류의 변동폭을 실시간으로 감지하고 있는데, 유도코일(260)의 부하 전류의 변동폭이 20회 내지 30회 이상 기준범위를 초과할 경우, 공진현상이 발생한 것으로 판단하여 현재 공진 주파수에서 다른 공진 주파수로 자동변경한다.Basically, a plurality of resonant frequencies can be automatically changed in a descending order of frequency. That is, when the fluctuation range of the load current of the induction coil 260 is more than 20 times to 30 times or more, the resonance phenomenon occurs when the variation range of the load current of the induction coil 260 is detected in real time And automatically changes from the current resonance frequency to another resonance frequency.

참고적으로, 제어부는 기준범위를 초과할 때의 공진 주파수와, 그 기준범위를 초과한 시점으로 부터 +- 1시간 동안의 원형 외통(10)의 표면온도의 변화를 기록 데이터로써 저장할 수 있다.For reference, the control unit can store the resonance frequency when the reference range is exceeded and the change of the surface temperature of the circular outer cylinder 10 for + -1 hour from the point of time when the reference range is exceeded, as the record data.

유도 가열롤이 차후에 구동될 때, 제어부는 특정 공진 주파수가 사용될 때의 표면온도의 변화가, 기존에 저장된 기록 데이터와 80% 이상의 유사도를 가질 경우 자동으로 공진 주파수를 변경할 수 있다. 즉, 제어부는 과거 공진현상이 발생한 이력을 참고하여 선제적으로 공진 주파수를 변경시킬 수 있다.When the induction heating roll is driven at a later time, the control section can automatically change the resonance frequency when the change in the surface temperature when a specific resonance frequency is used has a similarity degree of 80% or more with the previously stored record data. That is, the control unit can preliminarily change the resonance frequency by referring to the history of the past resonance phenomenon.

또한, 제어부는 기준범위를 초과하는 공진 주파수, 즉 공진현상이 발생한 공진 주파수의 사용 가중치를 조절할 수 있는데, 기준범위를 초과할 때마다 사용 가중치를 10% 낮게 설정할 수 있다.In addition, the control unit can adjust the use weight of the resonance frequency exceeding the reference range, that is, the resonance frequency where the resonance phenomenon occurs, and the use weight can be set to be lower by 10% every time the reference range is exceeded.

예를 들면, 4개의 공진 주파수가 존재한다고 가정할 경우, 제1 공진 주파수의 초기 가중치는 25%, 제2 공진 주파수의 초기 가중치는 25%, 제3 공진 주파수의 초기 가중치는 25%, 제4 공진 주파수의 초기 가중치는 25%이다.For example, assuming that there are four resonance frequencies, the initial weight of the first resonance frequency is 25%, the initial weight of the second resonance frequency is 25%, the initial weight of the third resonance frequency is 25% The initial weight of the resonance frequency is 25%.

이때, 제1 공진 주파수가 기준범위를 세 번 이상 초과할 경우, 제1 공진 주파수의 가중치가 -5% 이므로, 유도 가열롤이 차후에 구동될 때 제2 공진 주파수부터 사용이 개시된다. 참고적으로 사용자가 공진 주파수를 리셋(RESET) 할 경우, 가중치는 초기값으로 전환된다.At this time, when the first resonance frequency exceeds the reference range more than three times, since the weight of the first resonance frequency is -5%, use starts from the second resonance frequency when the induction heating roll is driven at a later time. For reference, when the user resets the resonance frequency, the weight is switched to the initial value.

본 발명의 실시예에 따른 유도 가열롤은, 원통의 길이방향으로 일정간격을 가지고 배치되는 복수의 페라이트 코어를 이용하여, 온도편차를 감소시킬 수 있으며, 원형 내통에 발생하는 열을 원천적으로 차단시킬 수 있다.The induction heating roll according to the embodiment of the present invention can reduce the temperature deviation by using a plurality of ferrite cores arranged at regular intervals in the longitudinal direction of the cylinder and can prevent the heat generated in the circular inner cylinder from being intrinsically blocked .

또한, 페라이트 코어를 원통의 길이방향으로 세 부분으로 분리하고, 각 부분에 서로 독립적으로 유도전력을 공급함으로써, 원형 외통의 외주면의 온도편차를 감소시킬 수 있다.Further, by separating the ferrite core into three parts in the lengthwise direction of the cylinder and independently supplying inductive power to the respective parts, the temperature deviation of the outer circumferential surface of the circular outer cylinder can be reduced.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Thus, those skilled in the art will appreciate that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the embodiments described above are to be considered in all respects only as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

10 : 원형 외통
20 : 원형 내통
210 : 코어 보빈
211, 311 : 공극
220 : 제1 절연포
230 : 코어 지지부
240 : 페라이트 코어
250 : 제2 절연포
260 : 유도코일
270 : 제3 절연포
280 : 추가 유도코일
290 : 제4 절연포
310 : 고정자
10: circular outer cylinder
20: Circular inner tube
210: core bobbin
211, 311: air gap
220: First insulation foil
230: core support
240: ferrite core
250: Second insulating foil
260: induction coil
270: Third insulating foil
280: additional induction coil
290: Fourth insulating foil
310: stator

Claims (8)

외주면에 유도코일이 권취된 원형 내통;
상기 원형 내통이 내장되며 상기 원형 내통의 전자기 유도에 의해 외주면이 가열되는 원형 외통; 및
상기 유도코일에 미리 설정된 주파수의 유도전력을 제공하는 제어부;를 포함하며,
상기 원형 내통은,
내부가 비어있는 원통형태의 비자성 금속재질로 형성되되 원통의 길이방향으로 절개되어 공극이 형성되는 코어 보빈;
상기 코어 보빈의 외주면을 감싸는 제1 절연포;
상기 제1 절연포의 외주면을 감싸며, 원통형태의 금속재질로 형성되되 원통의 길이방향으로 복수의 삽입홈이 형성 - 상기 복수의 삽입홈은 외주면의 둘레를 따라 일정 간격을 가지고 형성됨 - 되는 코어 지지부;
상기 복수의 삽입홈의 형상과 동일한 형상을 가지고 삽입되는 복수의 영구자석;
상기 코어 지지부 및 상기 복수의 영구자석의 외주면을 감싸는 제2 절연포;
상기 제2 절연포의 외주면에 권취되는 상기 유도코일;
상기 유도코일의 외주면을 감싸는 제3 절연포; 및
상기 제3 절연포의 외주면을 감싸며, 원통형태의 비자성 금속재질로 형성되되 원통의 길이방향으로 절개되어 공극이 형성되는 고정자;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유도 가열롤.
A circular inner cylinder in which an induction coil is wound on an outer circumferential surface;
A circular outer cylinder in which the circular inner cylinder is embedded and the outer peripheral face is heated by electromagnetic induction of the circular inner cylinder; And
And a control unit for providing the induction coil with an induction power of a preset frequency,
In the circular inner cylinder,
A core bobbin made of a non-magnetic metal material having a hollow cylindrical shape and cut in a longitudinal direction of the cylinder to form a gap;
A first insulation pattern surrounding the outer circumferential surface of the core bobbin;
A plurality of insertion grooves formed in a cylindrical shape of a metal material and extending in the longitudinal direction of the cylinder, the plurality of insertion grooves being formed at regular intervals along the circumference of the outer circumferential surface, ;
A plurality of permanent magnets inserted into the slots with the same shape as the plurality of insertion grooves;
A second insulation pattern surrounding the outer circumferential surface of the core support portion and the plurality of permanent magnets;
An induction coil wound around an outer circumferential surface of the second insulating cloth;
A third insulation foil surrounding the outer circumferential surface of the induction coil; And
And a stator which surrounds the outer circumferential surface of the third insulating cloth and is made of a non-magnetic metal material in the form of a cylinder, and is cut in the longitudinal direction of the cylinder to form a gap.
제1항에 있어서,
상기 복수의 영구자석은,
페라이트 코어 또는 규소 강판의 자성체로 구성되며,
직육면체, 원기둥, 사각기둥, 삼각기둥 중 어느 하나의 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유도 가열롤.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of permanent magnets comprise:
A ferrite core or a magnetic material of a silicon steel sheet,
Wherein the shape of the induction heating roll is one of a rectangular parallelepiped, a cylinder, a square column, and a triangular column.
제1항에 있어서,
상기 코어 보빈 및 상기 고정자는, 비자성의 비철 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 유도 가열롤.
The method according to claim 1,
Wherein the core bobbin and the stator are made of non-magnetic, non-ferrous material.
제1항에 있어서,
상기 원형 외통은,
자성을 갖는 금속재질로 형성됨에 있어서, 외주면에는 구리 코팅층이 형성되고 상기 구리 코팅층의 상부에 크롬 코팅층 또는 세라믹 코팅층이 형성되는 것을 특징으로 하는 유도 가열롤.
The method according to claim 1,
In the circular outer cylinder,
Characterized in that a copper coating layer is formed on the outer circumference and a chromium coating layer or a ceramic coating layer is formed on the copper coating layer.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 유도코일에 미리 설정된 주파수의 유도전력을 제공하되, 복수의 공진 주파수를 검색하고 저장한 후, 상기 복수의 공진 주파수 중 어느 하나의 공진 주파수의 유도전력을 제공하는 것을 특징으로 하는 유도 가열롤.
The method according to claim 1,
Wherein the controller provides the induction coil with an induction power of a predetermined frequency and searches for and stores a plurality of resonance frequencies and then provides the induced power of any one of the plurality of resonance frequencies Induction heating roll.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 유도코일에 미리 설정된 주파수의 유도전력을 제공하되, 복수의 공진 주파수를 검색하고 저장한 후, 상기 복수의 공진 주파수 중 어느 하나의 공진 주파수의 유도전력을 제공함에 있어서,
상기 유도코일의 부하 전류의 변동폭이 20회 내지 30회 이상 기준범위를 초과할 경우, 공진 주파수를 변경하는 것을 특징으로 하는 유도 가열롤.
The method according to claim 1,
Wherein the controller is configured to provide the induction coil with an induction power of a preset frequency and to retrieve and store a plurality of resonance frequencies and then to provide the induced power of any one of the plurality of resonance frequencies,
Wherein the resonance frequency is changed when the fluctuation range of the load current of the induction coil exceeds the reference range from 20 times to 30 times or more.
제6항에 있어서,
상기 복수의 공진 주파수는 주파수가 낮은 순서에서 높은 순서대로 자동 변경되는 것을 특징으로 하는 유도 가열롤.
The method according to claim 6,
Wherein the plurality of resonance frequencies are automatically changed in a descending order of frequency.
제1항에 있어서,
상기 복수의 영구자석은 각각,
원통의 길이방향으로 세 부분으로 분리되는 구조로 형성됨에 있어서,
상기 제어부는 영구자석의 양단부를 감싸는 유도코일과, 영구자석의 중앙부를 감싸는 유도코일에 각각 독립적으로 유도전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 유도 가열롤.
The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of permanent magnets comprises:
And is formed as a structure that is divided into three parts in the longitudinal direction of the cylinder,
Wherein the control unit independently supplies induction power to the induction coil surrounding both ends of the permanent magnet and the induction coil surrounding the center of the permanent magnet, respectively.
KR1020150190691A 2015-12-31 2015-12-31 High frequency inductive heater KR101594572B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150190691A KR101594572B1 (en) 2015-12-31 2015-12-31 High frequency inductive heater
PCT/KR2016/015278 WO2017116101A1 (en) 2015-12-31 2016-12-26 Induction heating roll using high-frequency wave

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150190691A KR101594572B1 (en) 2015-12-31 2015-12-31 High frequency inductive heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101594572B1 true KR101594572B1 (en) 2016-02-26

Family

ID=55447559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150190691A KR101594572B1 (en) 2015-12-31 2015-12-31 High frequency inductive heater

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101594572B1 (en)
WO (1) WO2017116101A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102250660B1 (en) 2020-08-13 2021-05-12 주식회사 한국매크로 High frequency induction heating welding machine and welding method using same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007005055A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Induction heating roller device
KR20070032540A (en) * 2005-09-16 2007-03-22 삼성전자주식회사 Heating Device and Fixing Apparatus Having the Same
KR100962013B1 (en) * 2010-03-16 2010-06-08 (주)구일엔지니어링 Apparatus for controlling temperature induction heating roll and method there of
KR101214630B1 (en) * 2012-05-02 2013-01-30 주식회사 세기 Boiler using high frequency induction heating

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120023875A (en) * 2010-09-02 2012-03-14 삼성전자주식회사 Heating roller comprising induction heating coil made of nickel alloy, fixing unit and image forming apparatus having the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007005055A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd Induction heating roller device
KR20070032540A (en) * 2005-09-16 2007-03-22 삼성전자주식회사 Heating Device and Fixing Apparatus Having the Same
KR100962013B1 (en) * 2010-03-16 2010-06-08 (주)구일엔지니어링 Apparatus for controlling temperature induction heating roll and method there of
KR101214630B1 (en) * 2012-05-02 2013-01-30 주식회사 세기 Boiler using high frequency induction heating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102250660B1 (en) 2020-08-13 2021-05-12 주식회사 한국매크로 High frequency induction heating welding machine and welding method using same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017116101A1 (en) 2017-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5101086A (en) Electromagnetic inductor with ferrite core for heating electrically conducting material
ES2644775T3 (en) Induction heating using induction coils in series-parallel circuits
EP2369711B1 (en) Contactless power transfer system and method
US4775773A (en) Method and apparatus for controlling thickness of a web in a calendering nip
EP1354499B1 (en) Cooled induction heating coil
US11131502B2 (en) Heating system with induction power supply and electromagnetic acoustic transducer with induction power supply
KR101594572B1 (en) High frequency inductive heater
JP2010003707A (en) Heating device
JP2009048916A (en) Electromagnetic induction heating apparatus
US7022951B2 (en) Induction heating work coil
JP5023555B2 (en) Induction heating device
EP3753378B1 (en) Inductor for electromagnetic induction heating for plasticizing cylinders
US7085527B2 (en) Fixing apparatus having fixing roller and induction heating device therein
KR100446346B1 (en) Advanced goat for heating of synthetic filament yarn
JP2007005055A (en) Induction heating roller device
Kamidaki et al. On AC resistance of two-layered wires
JPS57205766A (en) Induction heating and fixing roller
JP2002287540A (en) Fixing device
JP5392347B2 (en) Electromagnetic induction heating device
EP2928266A1 (en) High power induction heater
JP2006054169A (en) Induction iron core of godet roller which can be heated
JPH0436985A (en) Roll device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190603

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200111

Year of fee payment: 5