KR20140084718A - Heater - Google Patents

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KR20140084718A
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Abstract

Provided is a heater capable of blocking a magnetic field from being leaked to the outside and preventing the size of a frame from being increased. The heater comprises an upper frame and a lower frame supporting a first heating unit and a second heating unit, respectively; and a vertical frame connecting the upper frame and the lower frame on one surface of a metal plate. The first heating unit and the second heating unit are installed on one surface of the metal plate to be apart from each other to generate a magnetic field heating the metal plate and include winding coils arranged parallel to the metal plate, respectively. The upper and lower frames surround the first and second heating units, respectively and include first and second shield cases with surfaces opening toward the metal plate. The first and second cases include concave parts to be overlapped with the parts of upper and lower frames, respectively.

Description

가열 장치{Heater}HEATING APPARATUS

본 발명은 유도 가열 시스템의 가열 코일을 수용하는 가열 장치에 대한 것으로, 구체적으로는 가열 코일 및 실드 케이스의 처짐을 방지함과 동시에 공간활용도를 높인 가열 장치에 대한 것이다.
The present invention relates to a heating apparatus for accommodating a heating coil of an induction heating system, and more particularly, to a heating apparatus which prevents deflection of a heating coil and a shield case and improves space utilization.

현재 압연 판재 생산라인에서 넓은 면적의 너비방향 균일 가열을 위해 이용되는 유도가열 시스템은 판재를 이송하는 롤러와 롤러 사이의 제한된 공간에 설치하여 이용되고 있다. 그 중 대부분의 유도가열 시스템은 LF(Longitudinal Flux)방식의 가열코일로써, 터널 형의 구조를 가지고 있어 운전 중 코일의 설치 및 제거가 불가능하고, 자기장이 가열물을 투과하는 비율이 낮으며, 특히 비자성체 또는 박판 가열에 현저히 효율이 낮은 문제점이 있다. The induction heating system, which is used for wide area uniform heating in the current rolling sheet production line, is installed in a limited space between the roller and the roller for conveying the sheet material. Most of the induction heating systems are LF (Longitudinal Flux) type heating coils, and they have a tunnel type structure, which makes it impossible to install and remove coils during operation, There is a problem that the non-magnetic substance or thin plate heating is remarkably inefficient.

이로 인해, 최근 TF(Transverse Flux)방식의 가열코일 구조가 부각되어 개발되고 있으며, TF 방식 가열 코일의 일례가 도 1 에 도시되어 있다. 도 1 에 도시되어 있듯이 가열 코일(15)은 상하조절이 가능하여 운전 중 코일의 설치와 제거가 용이할 뿐만 아니라, 정비가 쉽다는 장점이 있다. 또한, 가열 코일(15)에 실드 케이스(10)를 설치하면 유도 가열 시 발생하는 자기장의 외부 유출을 차단할 수 있다.For this reason, a heating coil structure of a TF (Transverse Flux) type has recently been developed with an emphasis, and an example of a TF type heating coil is shown in FIG. As shown in FIG. 1, the heating coil 15 can be vertically adjusted so that it is easy to install and remove the coil during operation, and the maintenance is easy. Further, by providing the shield case (10) on the heating coil (15), it is possible to prevent the outflow of the magnetic field generated during induction heating.

그러나, 이와 같은 종래의 TF방식의 가열 코일(15) 및 실드 케이스(10)를 수용하는 프레임은 롤(1)과 협소한 공간에 설치되어야 함에도 불구하고, 판재(P)의 일측면이 개방되도록 'C' 형상을 가져야 하는 특성상 지지되지 않는 지점에서 가열 코일(15)과 실드 케이스(10)의 하중으로 인한 처짐이 발생하게 되고, 이를 방지하기 위하여 프레임의 크기가 커질 수밖에 없다는 문제점이 있다.
However, even though the frame accommodating the conventional TF type heating coil 15 and the shield case 10 should be installed in a narrow space with respect to the roll 1, the one side of the plate material P is opened A deflection occurs due to the load of the heating coil 15 and the shield case 10 at a point where the characteristic of having a 'C' shape is not supported. In order to prevent this, the size of the frame must be increased.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 프레임의 크기를 크지 않게 하면서도, 자기장의 외부 유출을 차단할 수 있는 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a heating device capable of preventing external flow of a magnetic field while preventing the size of the frame from becoming large.

또한, 본 발명은 구성이 간단하며, 코일 위치 제어 기구가 필요 없으면서도 에지부의 과열과 폭방향 균일 가열이 가능한 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
It is another object of the present invention to provide a heating device which is simple in construction and capable of overheating an edge portion and uniformly heating the edge portion in a width direction without requiring a coil position control mechanism.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 가열 장치를 제공한다. In order to attain the above object, the present invention provides the following heating apparatus.

본 발명은 제 1 가열부, 제 2 가열부를 각각 지지하는 상부 및 하부 프레임; 금속판의 일측면에서 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결하는 수직 프레임;을 포함하며, 상기 제 1 가열부 및 제 2 가열부는 금속판을 가열하는 자기장을 발생시키도록 금속판의 일면에 이격하여 설치되며, 상기 금속판에 평행하게 제공되는 권선 코일을 각각 포함하며, 상기 상부 및 하부 프레임은 상기 제 1 및 제 2 가열부를 각각 둘러싸되 금속판을 향한 면이 개방된 제 1 및 제 2 실드 케이스를 포함하고, 상기 제 1 케이스 및 제 2 케이스는 는 상기 상부 및 하부 프레임의 일부와 각각 겹쳐지도록 오목부를 포함하는 가열 장치를 제공한다. According to the present invention, there are provided an upper and a lower frame for respectively supporting a first heating part and a second heating part; And a vertical frame connecting the upper frame and the lower frame on one side of the metal plate, wherein the first heating unit and the second heating unit are installed on one surface of the metal plate to generate a magnetic field for heating the metal plate, Wherein the upper and lower frames each include a first and a second shield case each of which surrounds the first and second heating parts and whose surface facing the metal plate is open, The first case and the second case each include a concave portion for overlapping with a part of the upper and lower frames, respectively.

이때, 상기 제 1 실드 케이스는 상기 제 1 가열부의 상면을 덮는 상면부와 상기 상면부에 연결되며 상기 제 1 가열부의 측면을 덮는 측면부를 포함하며, 상기 측면부가 절곡되어 상기 오목부가 형성되며, 상기 제 2 실드 케이스는 상기 제 2 가열부의 하면을 덮는 하면부와 상기 하면부에 연결되며 상기 제 2 가열부의 측면을 덮는 측면부를 포함하며, 상기 측면부가 절곡되어 상기 오목부가 형성될 수 있다. At this time, the first shield case includes a top surface portion covering the top surface of the first heating portion and a side surface portion connected to the top surface portion and covering the side surface of the first heating portion, the side surface portion being bent to form the concave portion, The second shield case may include a bottom portion covering the lower surface of the second heating portion and a side portion covering the side surface of the second heating portion connected to the bottom portion, and the side portion may be bent to form the concave portion.

또, 본 발명에서 상기 제 1 실드 케이스의 상면부 및 상기 제 2 실드 케이스의 하면부에는 상기 제 1 및 제 2 가열부와 연결되는 실드 케이스 지지대가 배치될 수 있다. In the present invention, a shield case support member connected to the first and second heating units may be disposed on the upper surface of the first shield case and the lower surface of the second shield case.

본 발명에서 상기 상부 프레임은 한 쌍의 측면 프레임과 상기 측면 프레임을 연결하는 상면 프레임을 포함하며, 상기 하부 프레임은 한 쌍의 측면 프레임을 포함하고, 상기 상부 프레임의 측면 프레임의 하단부가 상기 제 1 실드 케이스의 오목부에 들어가며, 상기 하부 프레임의 측면 프레임의 상단부가 상기 제 2 실드 케이스의 오목부에 들어갈 수 있다.In the present invention, the upper frame includes a pair of side frames and a top frame connecting the side frames, wherein the lower frame includes a pair of side frames, and a lower end of the side frames of the upper frame is connected to the first The upper end of the side frame of the lower frame can be inserted into the recess of the second shield case.

본 발명은 상기 하부 프레임의 측면 프레임은 상기 오목부에 배치되는 삽입부와 상기 삽입부로부터 상기 제 2 실드 케이스의 측면부에 나란하게 연장된 연장부를 포함할 수 있다. The side frame of the lower frame may include an insertion portion disposed in the recess and an extension extending from the insertion portion in parallel to the side portion of the second shield case.

또한, 본 발명의 가열 장치는 상기 제 1 및 제 2 실드 케이스의 내면에는 상기 제 1 및 제 2 실드 케이스를 냉각하는 냉각수 배관을 더 포함할 수 있다. In addition, the heating apparatus of the present invention may further include a cooling water pipe for cooling the first and second shield cases on the inner surfaces of the first and second shield cases.

본 발명에서 상기 제 1 가열부 및 제 2 가열부의 권선 코일은 각각 금속판의 폭방향으로 연장되는 한 쌍의 가로부 및 금속판의 진행 방향으로 연장되는 한 쌍의 세로부를 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 가열부는 상기 권선 코일의 한 쌍의 가로부를 따라 연장되는 자기 철심을 포함하며, 상기 자기 철심은 상기 가로부의 내측면을 따라서 연장되는 제 1 부재를 구비하며, 상기 권선 코일에서 가로부의 외측면은 개방될 수 있다. In the present invention, the winding coils of the first heating unit and the second heating unit each include a pair of transverse portions extending in the width direction of the metal plate and a pair of vertical portions extending in the traveling direction of the metal plate, 2 heating portion includes a magnetic iron core extending along a pair of transverse portions of the winding coil, the magnetic core having a first member extending along an inner surface of the transverse portion, the outer surface of the transverse portion in the winding coil Can be opened.

본 발명은 상기 자기 철심은 금속판 진행방향 전방의 전방 자기 철심과, 금속판 진행 방향 후방의 후방 자기 철심 및 상기 권선 코일의 금속판 반대면에 위치하는 제 2 부재를 포함할 수 있다.
The magnetic iron core may include a front magnetic iron core in front of the metal plate traveling direction, a rear magnetic iron core behind the metal plate traveling direction, and a second member positioned on the opposite side of the metal plate of the winding coil.

본 발명은 위와 같은 구성을 통하여, 프레임의 크기를 크지 않게 하면서도, 자기장의 외부 유출을 차단할 수 있는 가열 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide a heating device capable of preventing external flow of a magnetic field while preventing the size of the frame from becoming small.

또, 본 발명은 프레임 크기에 변함이 없으면서도 구조적으로 안정하고, 자기장의 외부 유출도 효과적으로 막을 수 있는 가열 장치를 제공할 수 있다. In addition, the present invention can provide a heating device that is structurally stable even without changing the frame size, and can effectively prevent the external flow of the magnetic field.

또한, 본 발명은 구성이 간단하며, 코일 위치 제어 기구가 필요 없으면서도 에지부의 과열과 폭방향 균일 가열이 가능한 가열 장치를 제공할 수 있다.
Further, the present invention can provide a heating apparatus which is simple in construction and can perform overheating of the edge portion and uniform heating in the width direction, without requiring a coil position control mechanism.

도 1 은 종래의 가열 장치가 사용되는 모습을 도시한 도면이다.
도 2 는 본 발명에 따른 가열 장치의 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 가열 장치의 단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 가열 장치의 권선 코일의 사시도 및 평면도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 가열 장치에서 자기 철심의 사시도(도 5a), 측면도(도 5b), 정면도(도 5c) 및 평면도(도 5d)이다.
도 6 은 본 발명에 따른 가열 장치의 도면으로, 도 6a 는 제 1 가열부의 조립도이며, 도 6b 는 제 1 가열부의 조립 단면도이다.1 is a view showing a state in which a conventional heating apparatus is used.
2 is a perspective view of a heating apparatus according to the present invention.
3 is a cross-sectional view of a heating apparatus according to the present invention.
4 is a perspective view and a plan view of a winding coil of a heating apparatus according to the present invention.
Fig. 5 is a perspective view (Fig. 5a), a side view (Fig. 5b), a front view (Fig. 5c) and a plan view (Fig. 5d) of the magnetic iron core in the heating apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a view of a heating apparatus according to the present invention, FIG. 6A is an assembled view of the first heating section, and FIG. 6B is an assembled sectional view of the first heating section.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 에는 본 발명에 따른 가열 장치의 사시도가 도시되어 있으며, 도 3 에는 본 발명에 따른 가열 장치의 단면도가 도시되어 있다. FIG. 2 is a perspective view of a heating apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a sectional view of a heating apparatus according to the present invention.

도 2 에서 보이듯이, 본 발명에 따른 가열 장치(300)는 제 1 가열부(301)를 지지하는 상부 프레임(310), 제 2 가열부(302)를 지지하는 하부 프레임(330) 및 금속판의 일측면에서 상기 상부 프레임(310)과 상기 하부 프레임(330)을 연결하는 수직 프레임(320)을 포함한다. 본 발명의 가열 장치(300)는 금속판의 상면/일측면/하면에 각각 상부 프레임(310), 수직 프레임(320), 하부 프레임(330)이 위치하며, 따라서 전체적으로는 금속판의 다른 일측면이 개방된 C 형상을 가진다. 2, the heating apparatus 300 according to the present invention includes an upper frame 310 supporting the first heating unit 301, a lower frame 330 supporting the second heating unit 302, And a vertical frame 320 connecting the upper frame 310 and the lower frame 330 on one side. In the heating apparatus 300 of the present invention, the upper frame 310, the vertical frame 320, and the lower frame 330 are located on the upper surface / one side / lower surface of the metal plate, Shaped C shape.

도 2 에서 도시하지는 않았지만, 상기 제 1 가열부(301)와 제 2 가열부(302) 사이로 금속판이 지나가게 된다(도 1 참고).
Although not shown in FIG. 2, a metal plate is passed between the first heating unit 301 and the second heating unit 302 (see FIG. 1).

도 3 에서 확인할 수 있듯이, 제 1 가열부(301) 및 제 2 가열부(302)는 금속판을 가열하는 자기장을 발생시키도록 금속판의 일면에 이격하여 설치되며, 상기 금속판에 평행하게 제공되는 권선 코일(110, 120)을 각각 포함한다. 권선 코일(110)에 대하여는 도 4 내지 6 을 통하여 후술하도록 한다. 3, the first heating unit 301 and the second heating unit 302 are installed on one surface of the metal plate to generate a magnetic field for heating the metal plate, (110, 120), respectively. The winding coil 110 will be described later with reference to FIGS. 4 to 6. FIG.

상기 상부 프레임(310)은 도 3 에서 보았을 때 측면, 즉 판재의 진행 방향 전후면에 위치하는 측면 프레임(311, 312)과 상기 측면 프레임(311, 312)를 연결하며, 일정 간격으로 이격 배치되는 상면 프레임(313)을 포함하며, 상기 하부 프레임(330)은 판재의 진행 방향 전후면에 위치하는 측면 프레임(331, 332)을 포함한다.
The upper frame 310 connects the side frames 311 and 312 and the side frames 311 and 312 located on the sides of the side of the plate material in the traveling direction of the plate material as seen in FIG. And the upper frame 313, and the lower frame 330 includes side frames 331 and 332 positioned on the front and rear surfaces of the plate material in the traveling direction.

또, 상기 상부 및 하부 프레임(310, 330)은 상기 제 1 및 제 2 가열부(301, 302)를 각각 둘러싸되 금속판을 향한 면이 개방된 제 1 및 제 2 실드 케이스(340, 350)를 포함한다. The upper and lower frames 310 and 330 surround the first and second heating units 301 and 302 and include first and second shield cases 340 and 350 having openings facing the metal plate .

상기 제 1 및 제 2 실드 케이스(340, 350)는 상기 가열부(301, 302)에서 발생되는 자기장이 금속판으로만 작용하게 하며, 다른 방향으로 손실되는 것을 방지하도록 상기 가열부(301, 302)는 금속판을 향한 면을 제외하고는 전부 실드 케이스(340, 350)에 의해서 차단된다. .
The first and second shield cases 340 and 350 are formed in the heating units 301 and 302 so that the magnetic fields generated by the heating units 301 and 302 act only on the metal plate, Are shielded by the shield cases 340 and 350 except the surface facing the metal plate. .

도 3 의 실드 케이스(340, 350)에 대하여 좀 더 자세히 설명한다. 상기 제 1 케이스(340)는 상기 상부 프레임(310)의 측면 프레임(312)이 상기 제 1 실드 케이스(340)에 겹쳐질 수 있도록 오목부가 형성되어 있으며, 상기 오목부로 상기 측면 프레임(312)의 하단부(312a)가 실드 케이스(340)에 겹쳐질 수 있다. 즉, 제 1 실드케이스(340)의 일부가 상기 측면 프레임(312)의 외측면을 따라 수직방향으로 연장하다가(342a), 측면 프레임(312)의 하면에서 절곡된 후(342b), 다시 측면 프레임을 따라서 연장되도록 절곡(342c) 형성된다. The shield case 340, 350 of FIG. 3 will be described in more detail. The first case 340 is formed with a concave portion so that the side frame 312 of the upper frame 310 can be overlapped with the first shield case 340, The lower end portion 312a can be overlapped with the shield case 340. [ That is, a part of the first shield case 340 extends in the vertical direction along the outer side surface of the side frame 312 (342a), is bent at the lower surface of the side frame 312 (342b) The bending portion 342c is formed.

제 1 실드 케이스(340)는 양 측면부(341, 342)와 상면부(343)를 포함하며, 양 측면부(343)는 수직 방향으로 연장형성된 수직부(341a, 342a), 수평부(341b, 342b), 및 연결부(341c, 342c)를 포함한다. 상기 수직부(341a, 342a), 수평부(341b, 342b), 및 연결부(341c, 342c)로 형성됨으로써, 상기 측면 프레임(311, 312)의 하단부(312a)가 제 1 실드 케이스(340)에 겹쳐지게 된다. 제 1 실드 케이스(340)의 상면부(343)에는 상기 제 1 가열부(301)와 연결되는 실드 케이스 지지대(345)로 연결된다.
The first shield case 340 includes both side portions 341 and 342 and an upper side portion 343 and both side portions 343 have vertical portions 341a and 342a extending in the vertical direction and horizontal portions 341b and 342b And connection portions 341c and 342c. The lower ends 312a of the side frames 311 and 312 are formed in the first shield case 340 by the vertical portions 341a and 342a, the horizontal portions 341b and 342b, and the connecting portions 341c and 342c. Overlapping. The upper surface portion 343 of the first shield case 340 is connected to a shield case support 345 connected to the first heating portion 301.

또한, 상면부(343)도 측면부(341c, 342c)와 연결되는 연결부(343a, 343b)를 포함한다. 즉, 상기 상부 프레임(310)의 측면 프레임(311, 312) 사이로 제 1 실드 케이스(340)의 일부가 안으로 들어가게 되며, 따라서, 제 1 가열부(301)와 제 1 실드 케이스(340) 사이의 공간이 커질 수 있다. 따라서, 제 1 실드 케이스(340)의 용적이 커질 수 있어서 높은 효율에서 운용이 가능하다.
The upper surface portion 343 also includes connecting portions 343a and 343b connected to the side surfaces 341c and 342c. That is, a part of the first shield case 340 is inserted into the space between the side frames 311 and 312 of the upper frame 310. Therefore, the gap between the first heating part 301 and the first shield case 340 Space can be large. Therefore, the volume of the first shield case 340 can be enlarged, and operation at high efficiency is possible.

이와 유사하게, 상기 제 2 케이스(350)는 상기 하부 프레임(330)의 측면 프레임(331, 332)이 상기 제 2 실드 케이스(350)에 겹쳐질 수 있도록 오목부가 형성되어 있으며, 상기 오목부로 상기 측면 프레임(331, 332)의 하단부(332a)가 제 2 실드 케이스(350)에 겹쳐질 수 있다. 즉, 제 2 실드케이스(350)의 일부가 상기 측면 프레임(331, 332)의 외측면을 따라 수직방향으로 연장하다가(351a, 352a), 상면에서 절곡된 후(352a, 352b), 다시 측면 프레임을 따라서 연장되도록 절곡(353c, 352c) 형성된다. Similarly, the second case 350 is formed with a recess so that the side frames 331 and 332 of the lower frame 330 can be overlapped with the second shield case 350, The lower end portion 332a of the side frames 331 and 332 can be overlapped with the second shield case 350. [ That is, a part of the second shield case 350 extends in the vertical direction along the outer side surfaces of the side frames 331 and 332 (351a and 352a), is bent at the upper surface (352a and 352b) Bending portions 353c and 352c are formed.

제 2 실드 케이스(350)는 양 측면부(351, 352)와 하면부(353)를 포함하며, 양 측면부(353)는 수직 방향으로 연장형성된 수직부(351a, 352a), 수평부(351b, 352b), 및 연결부(351c, 352c)를 포함한다. 상기 수직부(351a, 352a), 수평부(351b, 352b), 및 연결부(351c, 352c)로 형성됨으로써, 상기 측면 프레임(331, 332)의 상입부(332a)가 제 2 실드 케이스(350)에 겹쳐지게 된다. 제 2 실드 케이스(350)의 하면부(353)에는 상기 제 2 가열부(302)와 연결되는 실드 케이스 지지대(355)로 연결된다.The second shield case 350 includes both side portions 351 and 352 and a bottom portion 353. Both side portions 353 include vertical portions 351a and 352a extending in the vertical direction and horizontal portions 351b and 352b ), And connection portions 351c and 352c. The upper portions 332a of the side frames 331 and 332 are formed of the vertical portions 351a and 352a, the horizontal portions 351b and 352b and the connecting portions 351c and 352c, . The lower case 353 of the second shield case 350 is connected to a shield case support 355 connected to the second heating unit 302.

하부 프레임(330)의 양 측면 프레임(331, 332) 상기 오목부에 배치되는 삽입부(332a)와 상기 삽입부(332a)로부터 상기 제 2 실드 케이스(350)의 측면부(352)에 나란하게 연장된 연장부(335)를 포함한다. Side frames 331 and 332 of the lower frame 330 are inserted into the concave portion and extended from the insertion portion 332a to the side portion 352 of the second shield case 350 Lt; RTI ID = 0.0 > 335 < / RTI >

본 발명에서는 연장부(335)가 상기 제 2 실드 케이스(350)의 측면부(352)에 나란하게 형성됨으로써, 수직 방향으로의 휨에 대하여 저항이 커질 수 있으며, 따라서, C 형상을 가지는 가열 장치(300)의 처짐이 방지될 수 있다.
In the present invention, since the extension portion 335 is formed in parallel to the side portion 352 of the second shield case 350, the resistance against the warping in the vertical direction can be increased, 300 can be prevented from sagging.

한편, 제 1 및 제 2 실드 케이스(340, 350)의 내부에는 냉각수 배관(360)이 배치된다. 냉각수 배관(360)이 제 1 및 제 2 실드 케이스(340, 350)에 밀착하여 배치됨으로써, 제 1 및 제 2 실드 케이스(340, 350)의 과열을 막을 수 있다.
On the other hand, a cooling water pipe 360 is disposed inside the first and second shield cases 340 and 350. The cooling water pipe 360 is disposed in close contact with the first and second shield cases 340 and 350 to prevent the first and second shield cases 340 and 350 from overheating.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제 1 및 제 2 실드 케이스(340, 350)의 형상 및 제 1 및 제 2 실드 케이스(340, 350)와 상부 프레임(310), 하부 프레임(330)의 관계(오목부에 상부 프레임, 하부 프레임 일부 삽입)에 의해서 좁은 폭을 가지면서도 가열 장치의 강성을 유지할 수 있으면서도, 실드 케이스(340, 350)의 내부 공간을 크게 확보하여 높은 효율에서의 운용이 가능하다.
The relationship between the shapes of the first and second shield cases 340 and 350 and the relationship between the first and second shield cases 340 and 350 and the upper frame 310 and the lower frame 330 The upper frame and the lower frame partially inserted into the concave portion), the rigidity of the heating device can be maintained while ensuring a large internal space of the shield cases 340 and 350, and operation at high efficiency is possible.

도 4 에는 본 발명에 따른 가열 장치(300)의 제 1 가열부(101)에서 권선 코일(110)의 사시도 및 평면도가 도시되어 있다. 4 is a perspective view and a plan view of a winding coil 110 in a first heating unit 101 of a heating apparatus 300 according to the present invention.

권선 코일(110)은 열전도율과 도전율이 우수한 구리를 사용한 것으로, 횡방향으로 이동하는 금속판의 두께 방향으로 소정거리 이격되어 배치된다. 권선 코일(110)은 설계에 따라서 달라질 수 있지만 본 실시예에서는 직사각형 단면을 가지는 코일이 금속판의 폭방향으로 긴 길이를 가지는 직사각형 형상으로 외측 권선부(111), 중앙 권선부(112), 내측 권선부(113) 3번 감기는 형태를 가진다. The winding coils 110 are made of copper having excellent thermal conductivity and electrical conductivity and are disposed at a predetermined distance in the thickness direction of the metal plate moving in the lateral direction. In this embodiment, the coil having the rectangular cross section is formed into a rectangular shape having a length in the width direction of the metal plate, and the outer coil portion 111, the central coil portion 112, (113) It has the form of the third winding.

즉, 권선 코일(110)의 긴 길이(a)가 금속판의 폭방향, 즉 가로부이며, 짧은 길이(b)는 금속판의 진행방향, 즉 세로부이다 권선 코일(110)의 외측 권선부(111)와 내측 권선부(113)에는 전력 공급부와 연결되는 연결부(114, 115)가 구비된다.
That is, the long length a of the winding coil 110 is the width direction of the metal plate, that is, the width, and the short length b is the advancing direction of the metal plate, And the inner winding part 113 are provided with connection parts 114 and 115 connected to the power supply part.

도 5a 에는 본 발명에 따른 가열 장치(300)의 상부 가열부(100)에서 자기 철심(120, 130)의 사시도가 도시되어 있으며, 도 5b 에는 자기 철심(120)의 측면도가, 도 5c 에는 자기 철심(120)의 정면도가, 도 5d 에는 자기 철심(120)의 평면도가 도시되어 있다. 5A is a perspective view of magnetic iron cores 120 and 130 in an upper heating unit 100 of a heating apparatus 300 according to the present invention. FIG. 5B shows a side view of the magnetic iron core 120, A front view of the iron core 120 is shown in Fig. 5D, and a plan view of the magnetic iron core 120 is shown in Fig.

도 5a 에 도시되어 있듯이, 본 발명에서 자기 철심(120, 130)은 금속판(P)의 진행 방향을 따라서 전방 자기 철심(130)과 후방 자기 철심(120)으로 구성되며, 전방 및 후방 자기 철심(120, 130)은 동일한 형상을 가지되, 연결부(115)에 의해서 수직부(121)의 길이가 일부 달라질 수는 있다. 전방 자기 철심(130)과 후방 자기 철심(120)은 권선 코일(110)의 내면에서 수직부(121)를 맞대고 이격되어 배치되나, 자기 철심(120, 130)의 두께와 권선 코일(110)의 짧은 길이(b; 도 7 참고)가 변화함에 따라서 단일의 자기 철심(120, 130)으로 구성될 수도 있다.5A, the magnetic iron cores 120 and 130 are composed of a front magnetic iron core 130 and a rear magnetic iron core 120 along the traveling direction of the metal plate P, and the front and rear magnetic iron cores 120 and 130 have the same shape and the length of the vertical part 121 may be partially changed by the connecting part 115. [ Although the front magnetic core 130 and the rear magnetic core 120 are spaced apart from each other by the vertical portion 121 on the inner surface of the winding coil 110, the thickness of the magnetic core 120, 130, And may be composed of a single magnetic iron core 120, 130 as the short length b (see FIG. 7) changes.

도 5b 에 도시되어 있듯이, 후방 자기 철심(120)은 권선 코일(110)의 내면을 커버하는 수직부(제 1 부재; 121)와 상면을 커버하는 수평부(제 2 부재; 122)를 포함하여 측면도에서와 같이 대략 'ㄱ' 자 형상을 가진다. 상기 수평부(122)는 상기 수직부(121)에 대응되는 중앙부(122b)와 그 양측으로 권선 코일(110)의 단부까지 연장되는 연장부(122a, 122c)를 포함한다. 수직부(121)의 경우 권선 코일(110)의 내측면을 커버하기 때문에 연장부(122a, 122c)에 대응되는 위치에는 구비될 수 없으며, 본 발명에서는 권선 코일(110)의 가로부의 외측면은 자기 철심(120, 130)이 배치되지 않아서, 권선 코일(110)은 가로부의 외측면이 개방된다.
5B, the rear magnetic core 120 includes a vertical member (first member) 121 that covers the inner surface of the coil 110 and a horizontal member (second member) 122 that covers the upper surface of the coil. And has an approximately 'A' shape as in the side view. The horizontal portion 122 includes a central portion 122b corresponding to the vertical portion 121 and extending portions 122a and 122c extending to the ends of the winding coils 110 on both sides thereof. Since the vertical portion 121 covers the inner surface of the winding coil 110, the vertical portion 121 can not be provided at a position corresponding to the extending portions 122a and 122c. In the present invention, The magnetic cores 120 and 130 are not disposed, and the outer surface of the transverse portion of the winding coil 110 is opened.

한편, 도 5d 의 자기 철심(120)의 단면 확대도에서 확인할 수 있듯이, 본 발명에서 자기 철심(120)은 상대 투자율이 1000 이상인 고투자율의 전기 강판(123)이 길이 방향, 즉 금속판의 폭방향으로 적층되어 구성될 수 있다. 이때 전기 강판(123) 사이에는 접착층(124)이 배치될 수 있다. 이때 전기 강판(123)의 두께는 권선 코일(110)에 의해서 유도되는 자기장의 침투 깊이 이하인 것이 자기 철손을 감소시킬 수 있으므로 바람직하다. 예를 들어 운전 주파수 1000Hz 에서 자기 철심(120, 130)의 침투 깊이는 대략 0.37㎜이므로, 전기 강판(123)의 두께는 이보다 작은 것이 바람직하다.5D, the magnetic iron core 120 of the present invention has a high magnetic permeability of 1000 or more and a high permeability of the electric steel sheet 123 in the longitudinal direction, that is, in the width direction of the metal plate 120 As shown in FIG. At this time, an adhesive layer 124 may be disposed between the electric steel plates 123. At this time, the thickness of the electric steel plate 123 is preferably equal to or less than the penetration depth of the magnetic field induced by the coil 110 because magnetic iron loss can be reduced. For example, at an operation frequency of 1000 Hz, the penetration depth of the magnetic iron cores 120 and 130 is approximately 0.37 mm, so that the thickness of the electric steel plate 123 is preferably smaller than this.

또한, 본 발명에서 자기 철심은 상대 투자율 1000 이상 혹은 고투자율 재료를 압축 소결하여 구현될 수 있으며, 이와 같은 고투자율 재료를 압축 소결하는 경우에, 재료의 직경은 자기장 침투 깊이 이하인 것이 자기 철손을 감소시킬 수 있으므로 바람직하다. 예를 들어 운전 주파수 1000Hz 에서 침투 깊이는 대략 0.37㎜이므로, 고투자율 재료의 직경은 이보다 작은 것이 바람직하다.Also, in the present invention, the magnetic iron core can be realized by compressing and sintering a material having a relative permeability of 1000 or higher and a high permeability material. When the high permeability material is compression-sintered, the diameter of the material is lower than the magnetic field penetration depth, So that it is preferable. For example, at an operating frequency of 1000 Hz, the penetration depth is approximately 0.37 mm, so that the diameter of the high permeability material is preferably smaller.

특히, 전기 강판(123)을 접착층(124)을 통하여 적층하는 경우에, 자기 철심(120)에서 전기 강판(123)이 차지하는 부피가 95% 이상이 되도록 적층할 수 있다. 이는 접착층(124)이 5%를 초과하는 경우에 자기 철심(120)의 성능이 떨어져, 금속판(P)의 폭방향 패턴이 변경될 수 있기 때문이다.
Particularly, when the electrical steel strip 123 is laminated through the adhesive layer 124, the electrical steel strip 123 can be stacked so that the volume occupied by the magnetic steel strip 123 is 95% or more. This is because the performance of the magnetic iron core 120 deteriorates when the adhesive layer 124 exceeds 5%, and the width direction pattern of the metal plate P can be changed.

도 6 에는 실드 케이스(340, 350)의 내부에서 자기 철심(120, 130) 및 권선 코일(110)이 고정되는 모습이 도시되어 있으며, 도 6a 에는 사시도가, 도 6b 에는 단면도가 도시되어 있다. 6 shows a state in which the magnetic iron cores 120 and 130 and the winding coils 110 are fixed in the shield cases 340 and 350. FIG. 6A is a perspective view and FIG. 6B is a cross-sectional view.

도 6 에 보이듯이, 자기장 차폐박스(101)에 연결되는 베이스(190)에 자기 철심(120, 130) 및 권선 코일(110)이 장착된다. 구체적으로, 권선 코일(110)과 자기 철심(120, 130) 사이에는 절연판(140)이 구비되어 권선 코일(110) 및 자기 철심(120, 130)을 절연시키면서 동시에 자기 철심(120, 130)을 냉각시킨다. 자기 철심(120, 130)의 위에는 방열판(150)이 자기 철심(120, 130)을 감싸며 배치된다. 절연판(140)과 방열판(150)은 열전도율이 높은 재료로 제공된다. 6, magnetic iron cores 120 and 130 and a winding coil 110 are mounted on a base 190 connected to the magnetic shield box 101. As shown in FIG. An insulation plate 140 is provided between the winding coil 110 and the magnetic core 120 to insulate the winding coil 110 and the magnetic core 120 from the magnetic core 120, And cooled. On the magnetic iron cores 120 and 130, a heat sink 150 is disposed to surround the magnetic cores 120 and 130. The insulating plate 140 and the heat sink 150 are formed of a material having a high thermal conductivity.

상기 방열판(150)에는 수냉식 코일(180)이 배치되어, 권선 코일(110)에 의해 발생되는 자기장으로 인한 자기 철심(120, 130)의 열을 외부로 빼내게 된다. A water-cooled coil 180 is disposed in the heat sink 150 so that the heat of the magnetic cores 120 and 130 due to the magnetic field generated by the coil 110 is extracted to the outside.

방열판(150)과 베이스(190) 사이에는 수냉식 코일(180)을 배치하는 공간을 확보하며, 베이스(190)와 방열판(150)이 소정 거리 이격되도록 소정 두께를 가지는 부쉬(160)가 삽입된다. 이 부쉬(160)는 자기 철심(120, 130), 절연판(140), 방열판(150)을 관통하며, 권선 코일(110)에 연결된다. A bush 160 having a predetermined thickness is inserted between the heat sink 150 and the base 190 to secure a space for disposing the water-cooled coil 180 and to separate the base 190 and the heat sink 150 by a predetermined distance. The bushing 160 passes through the magnetic iron cores 120 and 130, the insulating plate 140 and the heat sink 150, and is connected to the winding coil 110.

이 부쉬(160)와 베이스(190)가 접촉되며, 상기 베이스(190)를 관통하는 결합 수단으로서의 볼트(170)가 상기 부쉬(160)에 체결되어, 권선 코일(110), 절연판(140), 방열판(150), 자기 철심(120, 130)이 베이스(190)에 고정된다. The bush 160 and the base 190 are in contact with each other and a bolt 170 as a coupling means penetrating through the base 190 is fastened to the bush 160 to form a winding coil 110, The heat sink 150 and the magnetic iron cores 120 and 130 are fixed to the base 190.

이렇게 베이스(190)에 고정된 권선 코일(110), 절연판(140), 방열판(150), 자기 철심(120, 130)은 베이스(190)가 자기장 차폐박스(101)에 연결됨으로써, 자기장 차폐박스(101) 내부에서 위치 고정될 수 있다.
The base 190 of the winding coil 110, the insulating plate 140, the heat sink 150 and the magnetic iron cores 120 and 130 fixed to the base 190 is connected to the magnetic field shield box 101, (Not shown).

이상에서는 본 발명의 일 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예로 한정되지 않으며, 청구범위에 기재된 사항에서 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.

110, 210: 권선 코일 111: 외측 권선부
112: 중앙 권선부 113: 내측 권선부
114, 115: 연결부 120, 130, 220, 230: 자기 철심
121: 수직부 122: 수평부
122a, 122c: 연장부 122b: 중앙부
140: 절연판 150: 냉각판
160: 부쉬 170: 볼트
180: 수냉식 코일 190: 베이스
300: 가열 장치 310: 상부 프레임
320: 수직 프레임 330: 하부 프레임
340: 제 1 실드 케이스 350: 제 2 실드 케이스
360: 냉각수 배관110, 210: winding coil 111: outer winding part
112: center winding section 113: inner winding section
114, 115: connection part 120, 130, 220, 230: magnetic iron core
121: vertical part 122: horizontal part
122a, 122c: extension part 122b:
140: insulating plate 150: cooling plate
160: Bush 170: Bolt
180: water-cooled coil 190: base
300: heating device 310: upper frame
320: vertical frame 330: lower frame
340: first shield case 350: second shield case
360: Cooling water piping

Claims (8)

제 1 가열부, 제 2 가열부를 각각 지지하는 상부 및 하부 프레임;
금속판의 일측면에서 상기 상부 프레임과 상기 하부 프레임을 연결하는 수직 프레임;을 포함하며,
상기 제 1 가열부 및 제 2 가열부는 금속판을 가열하는 자기장을 발생시키도록 금속판의 일면에 이격하여 설치되며, 상기 금속판에 평행하게 제공되는 권선 코일을 각각 포함하며,
상기 상부 및 하부 프레임은 상기 제 1 및 제 2 가열부를 각각 둘러싸되 금속판을 향한 면이 개방된 제 1 및 제 2 실드 케이스를 포함하고,
상기 제 1 케이스 및 제 2 케이스는 상기 상부 및 하부 프레임의 일부와 각각 겹쳐지도록 오목부를 포함하는 가열 장치.
Upper and lower frames respectively supporting the first heating part and the second heating part;
And a vertical frame connecting the upper frame and the lower frame at one side of the metal plate,
Wherein the first heating unit and the second heating unit each include a winding coil provided on one surface of a metal plate to generate a magnetic field for heating the metal plate and provided parallel to the metal plate,
Wherein the upper and lower frames include first and second shield cases each of which surrounds the first and second heating parts and whose surfaces facing the metal plate are opened,
And the first case and the second case each include a concave portion to overlap with a part of the upper and lower frames.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 실드 케이스는 상기 제 1 가열부의 상면을 덮는 상면부와 상기 상면부에 연결되며 상기 제 1 가열부의 측면을 덮는 측면부를 포함하며, 상기 측면부가 절곡되어 상기 오목부가 형성되며,
상기 제 2 실드 케이스는 상기 제 2 가열부의 하면을 덮는 하면부와 상기 하면부에 연결되며 상기 제 2 가열부의 측면을 덮는 측면부를 포함하며, 상기 측면부가 절곡되어 상기 오목부가 형성되는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the first shield case includes a top surface portion covering an upper surface of the first heating portion and a side surface portion connected to the top surface portion and covering a side surface of the first heating portion,
The second shield case includes a bottom portion covering the lower surface of the second heating portion and a side portion connected to the bottom portion and covering the side surface of the second heating portion, wherein the side portion is bent to form the concave portion. Heating device.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 실드 케이스의 상면부 및 상기 제 2 실드 케이스의 하면부에는 상기 제 1 및 제 2 가열부와 연결되는 실드 케이스 지지대가 배치되는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
3. The method of claim 2,
And a shield case supporting part connected to the first and second heating parts is disposed on the upper surface part of the first shield case and the lower surface part of the second shield case.
제 2 항에 있어서,
상기 상부 프레임은 한 쌍의 측면 프레임과 상기 측면 프레임을 연결하는 상면 프레임을 포함하며,
상기 하부 프레임은 한 쌍의 측면 프레임을 포함하고,
상기 상부 프레임의 측면 프레임의 하단부가 상기 제 1 실드 케이스의 오목부에 들어가며,
상기 하부 프레임의 측면 프레임의 상단부가 상기 제 2 실드 케이스의 오목부에 들어가는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the upper frame includes a pair of side frames and a top frame connecting the side frames,
The lower frame including a pair of side frames,
The lower end portion of the side frame of the upper frame enters the concave portion of the first shield case,
And an upper end portion of the side frame of the lower frame enters the concave portion of the second shield case.
제 4 항에 있어서,
상기 하부 프레임의 측면 프레임은 상기 오목부에 배치되는 삽입부와 상기 삽입부로부터 상기 제 2 실드 케이스의 측면부에 나란하게 연장된 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the side frame of the lower frame includes an insertion portion disposed in the concave portion and an extension portion extending from the insertion portion in parallel to the side surface portion of the second shield case.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 실드 케이스의 내면에는 상기 제 1 및 제 2 실드 케이스를 냉각하는 냉각수 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
The method according to claim 1,
And a cooling water pipe for cooling the first and second shield cases is formed on the inner surfaces of the first and second shield cases.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 가열부 및 제 2 가열부의 권선 코일은 각각 금속판의 폭방향으로 연장되는 한 쌍의 가로부 및 금속판의 진행 방향으로 연장되는 한 쌍의 세로부를 구비하며,
상기 제 1 및 제 2 가열부는 상기 권선 코일의 한 쌍의 가로부를 따라 연장되는 자기 철심을 포함하며,
상기 자기 철심은 상기 가로부의 내측면을 따라서 연장되는 제 1 부재를 구비하며, 상기 권선 코일에서 가로부의 외측면은 개방되는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The winding coils of the first heating portion and the second heating portion each include a pair of transverse portions extending in the width direction of the metal plate and a pair of vertical portions extending in the traveling direction of the metal plate,
The first and second heating portions include magnetic iron cores extending along a pair of transverse portions of the winding coils,
Wherein the magnetic core has a first member extending along an inner side surface of the transverse portion, and the outer side surface of the transverse portion in the winding coil is opened.
제 7 항에 있어서,
상기 자기 철심은 금속판 진행방향 전방의 전방 자기 철심과, 금속판 진행 방향 후방의 후방 자기 철심 및
상기 권선 코일의 금속판 반대면에 위치하는 제 2 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
8. The method of claim 7,
The magnetic iron core includes a front magnetic iron core in front of the metal plate in the traveling direction, a rear magnetic iron core in the rear of the metal plate in the traveling direction,
And a second member located on the opposite side of the metal plate of the winding coil.
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