KR101600558B1 - Induction Heating Apparatus for Magnetic Shielding - Google Patents
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- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/36—Coil arrangements
Abstract
Description
본 발명의 실시예는 자기장 차폐를 위한 유도 가열 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an induction heating apparatus for magnetic shielding.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the embodiment of the present invention and do not constitute the prior art.
전기가 흐를 수 있는 강판 등의 도전성의 판재를 자속유도의 원리를 이용하여 가열하기 위한 유도가열 장치에서, 도전성 판재 가열을 위하여 유도 가열 장치의 내부로 도전성 판재를 용이하게 삽입하고 도전성 판재가 가열이 완료된 이후에는 도전성 판재를 유도 가열 장치로부터 용이하게 분리 가능하도록 유도 가열장치의 구조를 구현할 필요성이 있다. 또한, 도전성 판재를 유도 가열 장치에 용이하게 삽입 및 분리가 가능하면서도 도전성 판재의 유도 가열을 위하여 도전성 판재를 둘러싸는 전류 루프가 형성되도록 유도 가열 장치를 구현하는 것이 필요하다. 그리고, 유도가열 도중에 자속의 누설에 따른 성능 저하 및 발열 가능성을 최소화하는 사항 역시 고려될 필요가 있다.In an induction heating apparatus for heating a conductive plate material such as a steel plate through which electricity can flow by using the principle of flux induction, a conductive plate material is easily inserted into the induction heating apparatus for heating the conductive plate material, It is necessary to implement the structure of the induction heating apparatus so that the conductive plate can be easily separated from the induction heating apparatus after the completion. It is also necessary to implement an induction heating apparatus so that a current loop surrounding the conductive plate is formed for induction heating of the conductive plate while allowing the conductive plate to be easily inserted into and detached from the induction heating apparatus. It is also necessary to consider matters of minimizing the performance degradation and the possibility of heat generation due to leakage of magnetic flux during induction heating.
상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 분리된 한 쌍의 코일과 연동하여 차폐코일을 부가하여 유도가열 코일을 구성하여 일단부의 개구부를 통하여 도전성 판재가 유도가열 코일의 내부로 삽입되는 경우 가열 도중에 발생하는 누설자속의 양을 최소화하여 자속이 누설됨에 따른 주변 장치의 발열 가능성을 최소화하는 유도가열 장치를 제공하는 데에 목적이 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an induction heating coil assembly including a shielding coil interlocked with a pair of separated coils to constitute an induction heating coil, and the conductive plate is inserted into the induction heating coil through an opening in one end thereof. The amount of leaked magnetic flux generated during heating is minimized, thereby minimizing the possibility of heat generation of the peripheral device due to leakage of the magnetic flux.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 자기장 차폐형 가열 장치에 있어서, 제1 가열도체, 제2 가열도체 및 제1 연결도체를 구비하는 제1 코일부; 제3 가열도체, 제4 가열도체 및 제2 연결도체를 구비하는 제2 코일부; 제1 차폐코일; 및 제2 차폐코일을 구비하고, 상기 제1 차폐코일의 일단이 상기 제1 연결도체의 일단에, 상기 제1 연결도체의 타단이 상기 제2 차폐코일의 일단에, 상기 제2 차폐코일의 타단이 상기 제2 연결도체의 일단에, 상기 제2 연결도체의 타단이 상기 제1 차폐코일의 타단에 각각 연결되어 상기 제1 차폐코일, 상기 제1 연결도체, 제2 차폐코일 및 상기 제2 연결도체가 링형 연결구조가 되도록 서로 연결되고, 상기 제1 가열도체의 일단이 상기 제1 차폐코일의 일단에, 상기 제2 가열도체의 일단이 상기 제2 차폐코일의 일단에, 상기 제3 가열도체의 일단이 상기 제1 차폐코일의 타단에, 상기 제4 가열도체의 일단이 상기 제2 차폐코일의 타단에 각각 연결되고, 도전성 판재 삽입공간 기준으로 일 측방에 상기 제1 코일부가 위치하고, 상기 삽입공간의 타 측방에 상기 제2 코일부가 위치하는 유도 가열 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a magnetic shielding type heating apparatus comprising: a first coil part having a first heating conductor, a second heating conductor and a first connecting conductor; A second coil portion having a third heating conductor, a fourth heating conductor and a second connecting conductor; A first shielding coil; And a second shielding coil, wherein one end of the first shielding coil is connected to one end of the first connection conductor, the other end of the first connection conductor is connected to one end of the second shielding coil, the other end of the second shielding coil, And the other end of the second connection conductor is connected to the other end of the first shielding coil, and the other end of the second connection conductor is connected to the other end of the second connection conductor such that the first shielding coil, the first connection conductor, Wherein one end of the first heating conductor is connected to one end of the first shielding coil, one end of the second heating conductor is connected to one end of the second shielding coil, One end of the fourth shielding coil is connected to the other end of the first shielding coil and the other end of the fourth heating conductor is connected to the other end of the second shielding coil, And the second nose It provides an induction heating apparatus for adding position.
상기 제1 코일부와 상기 제2 코일부는 상기 삽입공간에 삽입되는 상기 도전성 판재를 기준으로 서로 대칭하는 형상을 가지며, 상기 제1 코일부 및 상기 제2 코일부는 상기 도전성 판재의 삽입이 가능하도록 서로 일정 거리 이격된다.The first coil portion and the second coil portion are symmetrical with respect to each other with respect to the conductive plate inserted into the insertion space, and the first coil portion and the second coil portion are connected to each other It is spaced a certain distance.
상기 제1 가열도체는 수직한 형태의 상기 제1 연결도체를 매개로 상기 제2 가열도체와 일정 거리 이격되어 위치하고, 상기 제3 가열도체는 수직한 형태의 상기 제2 연결도체를 매개로 상기 제4 가열도체와 일정 거리 이격되어 위치한다.Wherein the first heating conductor is located at a distance from the second heating conductor via the first connection conductor in a vertical form and the third heating conductor is positioned at a predetermined distance from the second heating conductor via the second connection conductor in a vertical form, 4 It is located at a distance from the heating conductor.
상기 제1 차폐코일은, 상기 제1 연결도체와의 접점에서 상기 상부 방향으로 돌출된 제1 돌출부, 상기 제2 연결도체와의 접점에서 상기 상부 방향으로 돌출된 제2 돌출부, 및 상기 제1 및 제2 돌출부 사이를 연결하는 제1 자속감쇄부로 구성되고, 상기 제1 자속감쇄부는 적어도 일부가 상기 제1 가열도체 및 상기 제3 가열도체와 각각 나란하게 그 상부에 위치한다.Wherein the first shielding coil includes a first protrusion protruding in the upward direction at a contact with the first connection conductor, a second protrusion protruding in the upward direction from a contact with the second connection conductor, And at least a portion of the first magnetic flux attenuating portion is located on the upper side of the first heating conductor and the third heating conductor, respectively.
상기 제2 차폐코일은, 상기 제1 연결도체와의 접점에서 상기 하부 방향으로 돌출된 제3 돌출부, 상기 제2 연결도체와의 접점에서 상기 하부 방향으로 돌출된 제4 돌출부, 및 상기 제3 및 제4 돌출부 사이를 연결하는 제2 자속감쇄부로 구성되고, 상기 제2 자속감쇄부는 적어도 일부가 상기 제2 가열도체 및 상기 제4 가열도체와 각각 나란하게 그 하부에 위치한다.Wherein the second shielding coil includes a third protrusion protruding downward from a contact with the first connection conductor, a fourth protrusion protruding downward from a contact with the second connection conductor, And a second magnetic flux attenuator for connecting between the fourth protrusions, wherein the second magnetic flux attenuator is positioned at least in part below the second heating conductor and the fourth heating conductor, respectively.
상기 제1 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제3 가열도체의 타단에는 상기 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제2 가열도체의 타단에는 상기 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제4 가열도체의 타단에는 상기 전원장치의 일단과 연결될 수 있다.And the other end of the third heating conductor is connected to the other end of the power source device, and the other end of the second heating conductor is connected to the power source device for heating the conductive plate, And the other end of the fourth heating conductor may be connected to one end of the power source device.
상기 제1 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 제1 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제2 가열도체의 타단에는 상기 제1 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제3 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 제2 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제4 가열도체의 타단에는 상기 제2 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제1 및 제2 전원장치는 서로 180°의 위상차가 나도록 제공될 수 있다.The other end of the first heating conductor is connected to one end of the first power source device for heating the conductive plate material, the other end of the second heating conductor is connected to the other end of the first power source device, And the other end of the fourth heating conductor is connected to the other end of the second power source device, and the first and second power source devices are connected to one end of a second power source device for heating the conductive plate material, So that the phase difference of?
상기 제1 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 제1 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제3 가열도체의 타단에는 상기 제1 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제2 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 제2 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제4 가열도체의 타단에는 상기 제2 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제1 및 제2 전원장치는 서로 180°의 위상차가 나도록 제공될 수 있다.The other end of the first heating conductor is connected to one end of the first power source device for heating the conductive plate material, the other end of the third heating conductor is connected to the other end of the first power source device, And the other end of the fourth heating conductor is connected to the other end of the second power source device, and the first and second power source devices are connected to one end of a second power source device for heating the conductive plate material, So that the phase difference of?
상기 제1 가열도체 및 제3 가열도체는 서로 다른 방향의 전류가 흐르도록 상기 제1 가열도체의 타단 및 제3 가열도체의 타단에 전원이 공급되고, 제2 가열도체 및 제4 가열도체는 서로 다른 방향의 전류가 흐르도록 제2 가열도체 및 제4 가열도체의 타단에 전원이 공급된다.Power is supplied to the other end of the first heating conductor and the other end of the third heating conductor so that the current in the different direction flows through the first heating conductor and the third heating conductor and the second heating conductor and the fourth heating conductor are connected to each other Power is supplied to the other end of the second heating conductor and the fourth heating conductor so that current in the other direction flows.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 분리된 한 쌍의 코일과 연동하여 차폐코일을 부가하여 유도가열 코일을 구성하여 일단부의 개구부를 통하여 도전성 판재가 유도가열 코일의 내부로 삽입되는 경우 가열 도중에 발생하는 누설자속을 최소화하여 자속이 누설됨에 따른 주변 장치의 발열 가능성을 최소화하는 효과가 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, when the conductive plate is inserted into the induction heating coil through the opening of the one end by constructing the induction heating coil by adding the shielding coil in cooperation with the separated pair of coils There is an effect of minimizing the possibility of heat generation of the peripheral device due to leakage of the magnetic flux by minimizing the leakage magnetic flux generated during heating.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐형 유도 가열 장치의 형상을 예시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 유도 가열 장치(100)에 도전성 판재(200)를 삽입한 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 제1 내지 제4 가열도체(111, 112, 121, 122)에 전원을 연결하는 제1 실시예를 도시한 도면이다.
도 4는 제1 내지 제4 가열도체(111, 112, 121, 122)에 전원을 연결하는 제2 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 제1 내지 제4 가열도체(111, 112, 121, 122)에 전원을 연결하는 제3 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은, 제1 및 제2 차폐코일(210, 220)와 제1 및 제2 연결도체(113, 123)를 따로 떼어내서 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a shape of a magnetic field shielding induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the shape in which the
FIG. 3 is a view showing a first embodiment in which power is connected to the first to
4 is a view illustrating a second embodiment of connecting power to the first to
5 is a view showing a third embodiment in which power is connected to the first to
6 is a diagram showing the first and
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기장 차폐형 유도 가열 장치의 형상을 예시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 유도 가열 장치(100)에 도전성 판재(200)를 삽입한 형상을 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view illustrating a shape of a magnetic shielding type induction heating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the
도 1 및 도 2에 도시하듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(100)는 도전성 판재(200)의 삽입공간(140)을 기준으로 양 측방에 위치하는 제1 코일부(110) 및 제2 코일부(120)와, 제1 코일부(110) 및 제2 코일부(120)를 상부 및 하부에서 각각 연결하는 제1 차폐코일(210) 및 제2 차폐코일(220)을 포함한다.1 and 2, the
제1 코일부(110)는 제1 가열도체(111), 제2 가열도체(112) 및 제1 연결도체(113)를 포함하고, 제2 코일부(120)는 제3 가열도체(121), 제4 가열도체(122) 및 제2 연결도체(123)를 포함한다.The
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 차폐코일(210)의 일단이 제1 연결도체(113)의 일단에 연결되고, 제1 연결도체(113)의 타단이 제2 차폐코일(220)의 일단에 연결되고, 제2 차폐코일(220)의 타단이 제2 연결도체(123)의 일단에 연결되고, 제2 연결도체(123)의 타단이 제1 차폐코일(210)의 타단에 연결되어, 제1 차폐코일(210), 제1 연결도체(113), 제2 차폐코일(220) 및 제2 연결도체(123)가 링형 연결구조가 되도록 차례로 서로 연결된다.1 and 2, one end of the
또한, 제1 가열도체(111)의 일단이 제1 차폐코일(210)의 일단에 연결되고, 제2 가열도체(112)의 일단이 제2 차폐코일(220)의 일단에 연결되고, 제3 가열도체(121)의 일단이 제1 차폐코일(210)의 타단에 연결되고, 제4 가열도체(122)의 일단이 제2 차폐코일(220)의 타단에 각각 연결된다.One end of the
도전성 판재(200) 삽입공간(140) 기준으로 일 측방에 제1 코일부(110)가 위치하고, 삽입공간(140)의 타 측방에 제2 코일부(120)가 위치한다.The
제1 코일부(110)와 제2 코일부(120)는 삽입공간(140)에 삽입되어 상하로 이동하는 도전성 판재(200)를 기준으로 좌우로 서로 대칭하는 형상을 갖는다. 이와 같이 서로 대칭하는 형상을 가짐으로써 제1 코일부(110)에 흐르는 전류에 의해 도전성 판재(200)에 유기되는 자속과 제2 코일부(120)에 흐르는 전류에 의해 도전성 판재(200)에 유기되는 자속이 서로 균일하게 된다.The
제1 코일부(110) 및 제2 코일부(120)는 도전성 판재(200)의 삽입이 가능하도록 서로 일정 거리 이격된다. 도전성 판재(200)는, 이와 같이 일정 거리 이격된 틈을 이용하여 제1 연결도체(113)와 제2 연결도체(123) 사이로 유도 가열 장치(100) 내부에 삽입될 수 있다.The
제1 가열도체(111)의 하부에는 제2 가열도체(112)가 일정 거리 이격되어 위치하고, 제3 가열도체(121)의 하부에는 제4 가열도체(122)가 일정 거리 이격되어 위치한다.The
제1 연결도체(113)는 지면에 수직한 형태로 배치되며, 제1 연결도체(113)를 매개로 제1 가열도체(111)와 제2 가열도체(112)가 연결되는 형상을 하며, 제1 연결도체(113)를 기준으로 제1 가열도체(111)와 제2 가열도체(112)가 상하로 대칭된 형상을 한다.The
제2 연결도체(123)는 지면에 수직한 형태로 배치되며, 제2 연결도체(123)를 매개로 제3 가열도체(121)와 제4 가열도체(122)가 연결되는 형상을 하며, 제2 연결도체(123)를 기준으로 제3 가열도체(121)와 제4 가열도체(122)가 상하로 대칭된 형상을 한다.The
제1 차폐코일(210)은 그 일부분이 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)의 상부에 각각 위치하며, 제2 차폐코일(220)은 그 일부분이 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122)의 하부에 각각 위치한다.A portion of the
제1 차폐코일(210) 및 제2 차폐코일(220)의 형상 및 그 위치관계의 일 예를 상세히 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 차폐코일(210)은, 제1 연결도체(113)와의 접점(즉, 제1 연결도체(113)의 일단)에서 상부 방향으로 일정 길이로 돌출된 제1 돌출부(211), 제2 연결도체(123)와의 접점(즉, 제2 연결도체(123)의 타단)에서 상부 방향으로 제1 돌출부(211)와 같은 길이로 돌출된 제2 돌출부(212), 및 제1 및 제2 돌출부(211, 212) 사이를 연결하는 제1 자속감쇄부(213)로 구성된다. 이때, 제1 자속감쇄부(213)는 적어도 일부가 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)와 각각 나란하게 그 상부에 위치함으로써, 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)에 의해 상부 방향으로 발생하는 자속을 감쇄 가능하도록 한다.An example of the shape and positional relationship of the
제2 차폐코일(220)은, 제1 연결도체(113)와의 접점(즉, 제1 연결도체(113)의 타단)에서 하부 방향으로 일정 길이로 돌출된 제3 돌출부(221), 제2 연결도체(123)와의 접점(즉, 제2 연결도체(123)의 일단)에서 하부 방향으로 제3 돌출부(221)와 같은 길이로 돌출된 제4 돌출부(222), 및 제3 및 제4 돌출부(221, 222) 사이를 연결하는 제2 자속감쇄부(223)로 구성된다. 이때, 제2 자속감쇄부(223)는 적어도 일부가 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122)와 각각 나란하게 그 하부에 위치함으로써, 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122)에 의해 하부 방향으로 발생하는 자속을 감쇄 가능하도록 한다.The
제1 내지 제4 가열도체(111, 112, 121, 122)에는 전원이 공급되어야 하며, 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)에는 서로 다른 방향의 전류가 흐르도록 제1 가열도체(111)의 타단 및 제3 가열도체(121)의 타단에 각각 전원이 공급되고, 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122)에도 서로 다른 방향의 전류가 흐르도록 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122)의 타단에 각각 전원이 공급되도록 한다.Power must be supplied to the first to
또한, 공급되는 전원에 의해 제1 가열도체(111) 및 제2 가열도체(112)에도 서로 다른 방향의 전류가 흐르고, 제3 가열도체(121) 및 제4 가열도체(122)에도 서로 다른 방향의 전류가 흐른다.A current in different directions also flows in the
한편, 본 실시예에서 도시하지는 않았으나, 전원장치의 양단에 인덕터 또는 캐패시터가 직렬 또는 병렬로 연결되어 유도가열 장치(100)의 공진 주파수를 조절할 수 있다.Meanwhile, although not shown in the present embodiment, an inductor or a capacitor may be connected in series or in parallel at both ends of the power source device, so that the resonance frequency of the
본 발명의 실시예와 같이, 유도 가열 코일을 2개로 분리하여 각각 전원을 공급하는 방법으로 운전하기 때문에, 전원장치의 출력전압을 상대적으로 낮게 제공하여 운전이 가능하여 상대적으로 절연이 용이하며, 유도가열 장치(100)를 장시간 동안 이용하여 유도 가열 운전을 하는 경우 및 열악한 환경에서의 운전 시에 내전압 및 누설전류에 의한 절연물들의 트러블을 줄일 수 있다.Since the induction heating coils are separated into two and the power is supplied by the respective power sources as in the embodiment of the present invention, the output voltage of the power source device is relatively lowered to enable operation, It is possible to reduce the trouble of the insulation due to the withstand voltage and the leakage current when the induction heating operation is performed using the
본 실시예에서는, 전원장치의 출력전압을 낮게 운전해도 되므로 출력 공진 캐패시터의 내전압 용량을 낮출 수 있고, 적용 캐패시터의 선정이 비교적 자유로우며 내전압을 맞추기 위한 캐패시터의 직렬연결 갯수를 줄일 수 있다.In this embodiment, since the output voltage of the power supply device can be operated at a low level, the withstand voltage capacity of the output resonance capacitor can be lowered, the selection of the applied capacitor can be relatively freely, and the number of series connection of the capacitors for adjusting the withstand voltage can be reduced.
또한, 유도가열 장치를 유도 가열 코일을 1개로 구성하여 전원을 공급하는 방법보다는 본 실시예에서의 가열코일의 전체 인덕턴스 값이 작아지므로 상대적으로 높은 주파수에서 운전 가능한 효과가 있으며, 본 실시예에서는 유도 가열 코일이 2개로 분리되므로 유도 가열 코일을 1개의 단일 코일로 만드는 것보다 제작이 상대적으로 용이하다.In addition, since the total inductance value of the heating coil in the present embodiment is smaller than the method of supplying power by constituting the induction heating apparatus with a single induction heating coil, there is an effect that the induction heating apparatus can be operated at a relatively high frequency. Since the heating coils are separated into two, it is relatively easy to manufacture the induction heating coils as a single coil.
도 3은 제1 내지 제4 가열도체(111, 112, 121, 122)에 전원을 연결하는 제1 실시예를 도시한 도면이다. 한편, 도 3에서는 제1 및 제2 코일부(110, 120)의 형상을 도 1 및 도 2에 같은 판 부스바 형태가 아닌 회로적으로 단순화하여 나타낸 것이다.FIG. 3 is a view showing a first embodiment in which power is connected to the first to
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유도 가열 장치(100)에 도전성 판재(200)를 가열하기 위한 하나의 전원(330)을 사용할 수 있으며, 제1 가열도체(111)의 타단에는 전원장치(330)의 일단과 연결되고, 제3 가열도체(121)의 타단에는 전원장치(330)의 타단과 연결된다. 또한, 제2 가열도체(112)의 타단에는 전원장치(330)의 타단과 연결되고, 제4 가열도체(122)의 타단에는 전원장치(330)의 일단과 연결된다.3, one
도 3과 같이, 하나의 전원장치(330)에 결선됨으로써, 하나의 전원장치로 제1 내지 제4 가열도체(111, 112, 121, 122)에 모두 전원을 공급한다. 이 경우, 하나의 전원장치만 사용함으로써 간편하게 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)에 서로 다른 방향의 전류가 흐르고 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122)에 서로 다른 방향의 전류가 흐르게 한다. 또한, 공급되는 전원장치(330)에 의해 제1 가열도체(111) 및 제2 가열도체(112)에도 서로 다른 방향의 전류가 흐르고, 제3 가열도체(121) 및 제4 가열도체(122)에도 서로 다른 방향의 전류가 흐른다.As shown in FIG. 3, one power supply unit supplies power to the first to
제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)에 의해 전류가 흐르는 도선이 도전성 판재(200)를 한바퀴 감은 것과 동일한 효과를 발생하며, 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122)에도 전류가 흐르는 도선이 도전성 판재(200)를 한바퀴 감은 것과 동일한 효과를 발생한다. 따라서, 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121) 쌍에 의해 흐르는 전류와 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122) 쌍에 흐르는 전류에 의해 삽입공간(140)에 삽입된 도전성 판재(200)에 자속이 유도되고 유도되는 자속에 의해 도전성 판재(200)에 와전류가 흘러 도전성 판재(200)를 유도 가열한다.The
도 4는 제1 내지 제4 가열도체(111, 112, 121, 122)에 전원을 연결하는 제2 실시예를 도시한 도면이다.4 is a view illustrating a second embodiment of connecting power to the first to
본 실시예에서는 삽입공간(140)에 삽입된 도전성 판재(200)를 가열하기 2개의 전원장치로서 제1 전원장치(431) 및 제2 전원장치(432)를 사용한다.In this embodiment, the first
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 가열도체(111)의 타단에는 제1 전원장치(431)의 일단과 연결되고, 제2 가열도체(112)의 타단에는 제1 전원장치(431)의 타단과 연결된다. 제3 가열도체(121)의 타단에는 제2 전원장치(432)의 일단과 연결되고, 제4 가열도체(122)의 타단에는 제2 전원장치(432)의 타단과 연결된다. 이 경우, 제1 전원장치(431), 제1 가열도체(111) 및 제2 가열도체(112)가 서로 직렬 연결되는 형태가 되고, 제2 전원장치(432), 제3 가열도체(121) 및 제4 가열도체(122)가 서로 직렬 연결되는 형태가 된다.4, the other end of the
도 4에서와 같이, 제1 가열도체(111)의 타단과 제2 가열도체(112)의 타단 사이에 제1 전원장치(431)를 연결함으로써 제1 가열도체(111) 및 제2 가열도체(112)에 흐르는 전류의 방향이 제1 전원장치(431)를 기준으로 서로 반대 방향이 된다. 또한, 제3 가열도체(121)의 타단과 제4 가열도체(122)의 타단 사이에 제2 전원장치(432)를 연결함으로써 제3 가열도체(121) 및 제4 가열도체(122)에 흐르는 전류의 방향이 제2 전원장치(432)를 기준으로 서로 반대 방향이 된다.The
여기서, 제1 전원장치(431)와 제2 전원장치(432)는 각 일단을 기준으로 서로 180°의 위상차가 나도록 전류가 발생한다.Here, the first
도 5는 제1 내지 제4 가열도체(111, 112, 121, 122)에 전원을 연결하는 제3 실시예를 도시한 도면이다.5 is a view showing a third embodiment in which power is connected to the first to
본 실시예에서는 삽입공간(140)에 삽입된 도전성 판재(200)를 가열하기 2개의 전원장치로서 제1 전원장치(531) 및 제2 전원장치(532)를 사용하지만, 도 4의 경우와 다른 연결 형태를 가진다.The first
도 5에 도시한 바와 같이, 제1 가열도체(111)의 타단에는 제1 전원장치(531)의 일단과 연결되고, 제3 가열도체(121)의 타단에는 제1 전원장치(531)의 타단과 연결된다. 제2 가열도체(112)의 타단에는 제2 전원장치(532)의 일단과 연결되고, 제4 가열도체(122)의 타단에는 제2 전원장치(532)의 타단과 연결된다. 이 경우, 제1 전원장치(531), 제1 가열도체(111), 제1 연결도체(113), 제2 가열도체(112), 제2 전원장치(532), 제4 가열도체(122), 제2 연결도체(123) 및 제3 가열도체(121)가 서로 직렬 연결되는 형태가 된다.5, the other end of the
도 5에서와 같이, 제1 전원장치(531), 제1 가열도체(111), 제1 연결도체(113), 제2 가열도체(112), 제2 전원장치(532), 제4 가열도체(122), 제2 연결도체(123) 및 제3 가열도체(121)가 서로 직렬 연결됨으로써, 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)에 흐르는 전류의 방향이 제1 전원장치(531)를 기준으로 서로 반대 방향이 되고, 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122)에 흐르는 전류의 방향이 제2 전원장치(532)를 기준으로 서로 반대 방향이 된다.5, the
따라서, 도 5에서는 제1 전원장치(531)와 제2 전원장치(532)는 각 일단을 기준으로 서로 180°의 위상차가 나도록 전류가 발생하며, 제1 및 제2 차폐코일(210, 220)을 제외한 전체 회로가 하나의 직렬 회로로 연결되어 있으므로 제1 내지 제4 가열도체(111, 112, 121, 122)에 제공되는 전류의 위상과 그 진폭이 서로 균일하게 제공될 수 있다.5, the first
도 6은, 제1 및 제2 차폐코일(210, 220)와 제1 및 제2 연결도체(113, 123)를 따로 떼어내서 도시한 도면이다.6 is a diagram showing the first and second shielding coils 210 and 220 and the first and
이하, 도 1, 도 2 및 도 6을 함께 참조하면서 제1 및 제2 차폐코일(210, 220)에 의해 차폐동작이 이루어지는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of performing the shielding operation by the first and second shielding coils 210 and 220 will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 6. FIG.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)에 표시된 화살표 방향의 전류가 흐르면 해당 전류에 의해 자속이 발생하며, 여기서 발생된 자속은 제1 차폐코일(210)에 전달되며, 제1 차폐코일(210)에서는 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)에서 발생하여 전달된 자속을 방해하는 방향으로 자속이 발생하도록 유도전류가 흐른다. 따라서, 제1 차폐코일(210)에는 제1 가열도체(111) 및 제3 가열도체(121)에 흐르는 전류의 방향과 반대가 되는 유도전류가 흐른다.As shown in FIGS. 1 and 2, when a current in the direction of the arrow shown in the
마찬가지로, 제2 가열도체(112) 및 제4 가열도체(122)에 흐르는 전류에 의해 그 반대방향의 유도전류가 제2 차폐코일(220)에 흐른다.Similarly, an induction current in the opposite direction flows in the
도 6에 도시한 바와 같이, 제1 차폐코일(210), 제1 연결도체(113), 제2 차폐코일(220) 및 제2 연결도체(123)가 링형 연결구조가 되도록 차례로 서로 연결되어 폐루프를 형성하므로, 제1 차폐코일(210)에 흐르는 전류는 제2 차폐코일(220)에 흐르는 전류에 의해서 상쇄된다. 따라서, 제1 가열도체(111), 제2 가열도체(112), 제3 가열도체(121) 및 제4 가열도체(122)에 흐르는 유도가열 전류에는 미치는 영향이 최소화된다.6, the
이와 같이 제1 및 제2 차폐코일(210, 220)에 흐르는 차폐전류에 의한 영향을 최소화하기 위해서는, 제1 차폐코일(210)의 형상과 제2 차폐코일(220)의 형상이 동일하고 상부 및 하부에서 서로 대칭한 형상을 하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 돌출부(211)의 길이와 제3 돌출부(221)의 길이가 동일하고, 제2 돌출부(212)의 길이가 제4 돌출부(222)의 길이와 동일하게 구성한다. 또한, 제1 차폐코일(210)의 길이와 폭이 제2 차폐코일(220)의 길이와 폭과 각각 서로 동일하게 구성한다.In order to minimize the influence of the shielding current flowing through the first and second shielding coils 210 and 220, the shape of the
전술한 차폐 효과를 발생하는 유도가열 장치(100)를 제공하기 위해서는 두개의 전원장치를 사용하는 경우에는 각 전원장치의 출력 전류의 진폭이 서로 동일해야 하며, 그 위상도 균일하게 제공한다.In order to provide the
참고로, 본 발명의 실시예에서, 모든 코일 및 도체의 형상이 1차원적인 도선인 것처럼 도면에 표현하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예컨대, 모든 도체 및 코일은 부스파 형태의 도체판, 봉 형태의 도선 등의 형태로 구현될 수도 있다. 또한, 가열도체 및 연결도체는 도체판 형태로 구현하고, 차폐코일은 봉 형태의 도선을 사용하는 등의 방법으로 도체판과 봉 형태의 도선의 조합으로 구현할 수도 있다.For example, in the embodiment of the present invention, the shapes of all the coils and the conductors are shown in the drawings as a one-dimensional conductor, but the present invention is not limited thereto. For example, Or may be implemented in the form of wires or the like. Also, the heating conductor and the connecting conductor may be implemented in the form of a conductive plate, and the shielding coil may be implemented by a combination of a conductor plate and a rod-shaped conductor by using a rod-shaped conductor or the like.
이상의 설명은 본 발명 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명 실시예들은 본 발명 실시예의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명 실시예의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. will be. Therefore, the embodiments of the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the technical idea of the embodiment of the present invention.
100: 유도 가열 장치
110: 제1 코일부
111: 제1 가열도체
112: 제2 가열도체
113: 제1 연결도체
120: 제2 코일부
121: 제3 가열도체
122: 제4 가열도체
123: 제2 연결도체
140: 삽입공간
200: 도전성 판재
210: 제1 차폐코일
211: 제1 돌출부
212: 제2 돌출부
213: 제1 자속감쇄부
220: 제2 차폐코일
221: 제3 돌출부
222: 제4 돌출부
223: 제2 자속감쇄부
330: 전원장치
431, 531: 제1 전원장치
432, 532: 제2 전원장치100: Induction heating device
110: first coil part
111: first heating conductor
112: second heating conductor
113: first connecting conductor
120: second coil part
121: third heating conductor
122: fourth heating conductor
123: second connection conductor
140: Insertion space
200: conductive plate material
210: first shielding coil
211: first protrusion
212: second protrusion
213: first magnetic flux attenuator
220: second shielding coil
221: third protrusion
222: fourth protrusion
223: second magnetic flux attenuator
330: Power supply
431, 531: first power supply unit
432, 532: a second power supply
Claims (12)
제1 가열도체, 제2 가열도체 및 제1 연결도체를 구비하는 제1 코일부; 제3 가열도체, 제4 가열도체 및 제2 연결도체를 구비하는 제2 코일부; 제1 차폐코일; 및 제2 차폐코일을 구비하고,
상기 제1 차폐코일의 일단이 상기 제1 연결도체의 일단에, 상기 제1 연결도체의 타단이 상기 제2 차폐코일의 일단에, 상기 제2 차폐코일의 타단이 상기 제2 연결도체의 일단에, 상기 제2 연결도체의 타단이 상기 제1 차폐코일의 타단에 각각 연결되어 상기 제1 차폐코일, 상기 제1 연결도체, 제2 차폐코일 및 상기 제2 연결도체가 링형 연결구조가 되도록 서로 연결되고,
상기 제1 가열도체의 일단이 상기 제1 차폐코일의 일단에, 상기 제2 가열도체의 일단이 상기 제2 차폐코일의 일단에, 상기 제3 가열도체의 일단이 상기 제1 차폐코일의 타단에, 상기 제4 가열도체의 일단이 상기 제2 차폐코일의 타단에 각각 연결되고,
도전성 판재 삽입공간 기준으로 일 측방에 상기 제1 코일부가 위치하고, 상기 삽입공간의 타 측방에 상기 제2 코일부가 위치하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.In a magnetic shield type induction heating apparatus,
A first coil portion having a first heating conductor, a second heating conductor and a first connecting conductor; A second coil portion having a third heating conductor, a fourth heating conductor and a second connecting conductor; A first shielding coil; And a second shielding coil,
One end of the first shielding coil is connected to one end of the first connection conductor, the other end of the first connection conductor is connected to one end of the second shielding coil, and the other end of the second shielding coil is connected to one end of the second connection conductor And the other end of the second connection conductor is connected to the other end of the first shielding coil so that the first shielding coil, the first connection conductor, the second shielding coil, and the second connection conductor are connected to each other And,
One end of the first heating conductor is connected to one end of the first shielding coil, one end of the second heating conductor is connected to one end of the second shielding coil, and one end of the third heating conductor is connected to the other end of the first shielding coil , One end of the fourth heating conductor is connected to the other end of the second shielding coil,
Wherein the first coil portion is located on one side of the conductive plate material insertion space and the second coil portion is located on the other side of the insertion space.
상기 제1 코일부와 상기 제2 코일부는 상기 삽입공간에 삽입되는 상기 도전성 판재를 기준으로 서로 대칭하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first coil portion and the second coil portion are symmetrical with respect to each other with respect to the conductive plate inserted into the insertion space.
상기 제1 코일부 및 상기 제2 코일부는 상기 도전성 판재의 삽입이 가능하도록 서로 일정 거리 이격되는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.The method according to claim 1,
Wherein the first coil portion and the second coil portion are spaced apart from each other by a predetermined distance to allow insertion of the conductive plate material.
상기 제1 가열도체의 하부에 상기 제2 가열도체가 일정 거리 이격되어 위치하고, 상기 제3 가열도체의 하부에 상기 제4 가열도체가 일정 거리 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.The method according to claim 1,
Wherein the second heating conductor is positioned at a predetermined distance below the first heating conductor and the fourth heating conductor is located at a lower position of the third heating conductor with a predetermined distance therebetween. .
상기 제1 차폐코일은 그 일부분이 상기 제1 가열도체 및 상기 제3 가열도체의 상부에 각각 위치하고 상기 제2 차폐코일은 그 일부분이 상기 제2 가열도체 및 상기 제4 가열도체의 하부에 각각 위치하는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.5. The method of claim 4,
Wherein a portion of the first shielding coil is located on the upper portion of the first heating conductor and the portion of the second shielding coil is located on the lower portion of the second heating conductor and the fourth heating conductor, Wherein the magnetic field shielding type induction heating apparatus comprises:
상기 제1 연결도체와의 접점에서 상기 상부 방향으로 돌출된 제1 돌출부, 상기 제2 연결도체와의 접점에서 상기 상부 방향으로 돌출된 제2 돌출부, 및 상기 제1 및 제2 돌출부 사이를 연결하는 제1 자속감쇄부로 구성되고, 상기 제1 자속감쇄부는 적어도 일부가 상기 제1 가열도체 및 상기 제3 가열도체와 각각 나란하게 그 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.The plasma display apparatus of claim 5, wherein the first shielding coil comprises:
A first projection projecting upwardly from a contact with the first connection conductor, a second projection projecting upwardly from a contact with the second connection conductor, and a second projection projecting upwardly from the contact with the second connection conductor and connecting the first and second projections Wherein at least a portion of the first magnetic flux attenuator is located on the upper side of the first heating conductor and the third heating conductor, respectively.
상기 제1 연결도체와의 접점에서 상기 하부 방향으로 돌출된 제3 돌출부, 상기 제2 연결도체와의 접점에서 상기 하부 방향으로 돌출된 제4 돌출부, 및 상기 제3 및 제4 돌출부 사이를 연결하는 제2 자속감쇄부로 구성되고, 상기 제2 자속감쇄부는 적어도 일부가 상기 제2 가열도체 및 상기 제4 가열도체와 각각 나란하게 그 하부에 위치하는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.The plasma display apparatus according to claim 5, wherein the second shielding coil
A third protrusion protruding downward from a contact with the first connection conductor, a fourth protrusion protruding downward from a contact with the second connection conductor, and a third protrusion protruding downward from the contact with the second connection conductor, Wherein at least a portion of the second magnetic flux attenuating portion is located below the second heating conductor and the fourth heating conductor, respectively.
상기 제1 가열도체는 수직한 형태의 상기 제1 연결도체를 매개로 상기 제2 가열도체와 일정 거리 이격되어 위치하고, 상기 제3 가열도체는 수직한 형태의 상기 제2 연결도체를 매개로 상기 제4 가열도체와 일정 거리 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the first heating conductor is located at a distance from the second heating conductor via the first connection conductor in a vertical form and the third heating conductor is positioned at a predetermined distance from the second heating conductor via the second connection conductor in a vertical form, 4 is positioned at a distance from the heating conductor.
상기 제1 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 제1 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제2 가열도체의 타단에는 상기 제1 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제3 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 제2 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제4 가열도체의 타단에는 상기 제2 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제1 및 제2 전원장치는 서로 180°의 위상차가 나는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.The method according to claim 1,
The other end of the first heating conductor is connected to one end of the first power source device for heating the conductive plate material, the other end of the second heating conductor is connected to the other end of the first power source device, And the other end of the fourth heating conductor is connected to the other end of the second power source device, and the first and second power source devices are connected to one end of a second power source device for heating the conductive plate material, Wherein the phase difference between the magnetic field shielding type induction heating device and the magnetic field shielding type induction heating device is different.
상기 제1 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 제1 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제3 가열도체의 타단에는 상기 제1 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제2 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 제2 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제4 가열도체의 타단에는 상기 제2 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제1 및 제2 전원장치는 서로 180°의 위상차가 나는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.The method according to claim 1,
The other end of the first heating conductor is connected to one end of the first power source device for heating the conductive plate material, the other end of the third heating conductor is connected to the other end of the first power source device, And the other end of the fourth heating conductor is connected to the other end of the second power source device, and the first and second power source devices are connected to one end of a second power source device for heating the conductive plate material, Wherein the phase difference between the magnetic field shielding type induction heating device and the magnetic field shielding type induction heating device is different.
상기 제1 가열도체의 타단에는 상기 도전성 판재를 가열하기 위한 전원장치의 일단과 연결되고, 상기 제3 가열도체의 타단에는 상기 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제2 가열도체의 타단에는 상기 전원장치의 타단과 연결되고, 상기 제4 가열도체의 타단에는 상기 전원장치의 일단과 연결되는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.The method according to claim 1,
And the other end of the third heating conductor is connected to the other end of the power source device, and the other end of the second heating conductor is connected to the power source device for heating the conductive plate, And the other end of the fourth heating conductor is connected to one end of the power source device.
상기 제1 가열도체 및 제3 가열도체는 서로 다른 방향의 전류가 흐르도록 상기 제1 가열도체의 타단 및 제3 가열도체의 타단에 전원이 공급되고, 제2 가열도체 및 제4 가열도체는 서로 다른 방향의 전류가 흐르도록 제2 가열도체 및 제4 가열도체의 타단에 전원이 공급되는 것을 특징으로 하는 자기장 차폐형 유도 가열 장치.The method according to claim 1,
Power is supplied to the other end of the first heating conductor and the other end of the third heating conductor so that the current in the different direction flows through the first heating conductor and the third heating conductor and the second heating conductor and the fourth heating conductor are connected to each other And power is supplied to the other end of the second heating conductor and the fourth heating conductor so that current flows in the other direction.
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| KR1020140123536A KR101600558B1 (en) | 2014-09-17 | 2014-09-17 | Induction Heating Apparatus for Magnetic Shielding |
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