TW459467B - Induction heater device - Google Patents

Description

4594 6 7 a? __B7 五、發明說明0 ) (發明之背景） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種感應加熱連續地運送之被加熱材的 感應加熱裝置。 一般在鋼鐵輥軋生產線，係將被加熱材事先加熱成所 定之溫度之後，連續地運送至複數台輥軋機，在該複數台 輥軋機依次輥軋成形成薄板。在該輥軋過程，被加熱材係 在運送中散熱而逐漸降溫。在此種狀態下輥軋被被加熱材 時，由於在品質上有問題，因此在進入精修輥軋前，再加 熱被加熱材，提昇整體被加熱材之溫度後才進行輥軋。 作爲該加熱方法，係將以螺管線圈所形成之整體加熱 裝置（粗桿加熱器）通過被加熱材，俾提高整體該被加熱 材之溫度，同時特別是端部側之溫度比中央部降低，故以 c型感應器局部地加熱被加熱材之兩端部，將整體被加熱 材之溫度成爲均勻之後才進行輥軋。 局部地加熱被加熱材之兩端側的C型感應器1係如第 1圖所示，隔著C形鐵心2之間隙部4分別有加熱線圈5 、5捲繞在上下鐵心腳部3、 3。在該C型感應器1之上 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 述間隙部4通過帶扳狀之被加熱材6之端部側且藉將電流 從電源流至加熱線圈5、5，朝鐵心腳部3、3之上下方 向發生磁通Φ。藉將該磁通Φ通匣在被加熱材6感應渦電 流1發生焦耳熱俾加熱被加熱材6之兩端側。 在使用此種C型感應器1之感應加熱裝置，係被加熱 材6被支持在機台輥9並被運送，該機台輥9係經由輥機 集1 0施以接地連接=因此賦與加熱之感應電流係經輥軋 本紙張尺度適用t國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -4- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '4594 6 7 a? _ B7_____五、發明說明（2 ) 設備之機台輥9，電流流至接地。 以第2圖說明該狀態之等値電路。成爲磁通φ通匣以 連續地被運送之被加熱材6之電阻R 2與邊緣部之電阻 R 1所形成之環路7 ’及以接接電阻R 〇與邊緣部之電阻 R1所形成的環路8，依據交變磁通Φ通匣於閉環路內產 生之電磁感應之原理，產生Ε = — dcD/d t之電動勢。 由此，在環路7、 8流動感應電流II、 12。 由以上，藉經由機台輥9流在接地之電流Ϊ 2在被加 熱材6與機台輥9之接觸點發生火花’而在加熱線圈5、 5之施加電力之電平較高時，有電弧痕發生在被加熱材6 成爲成品不良之問題。 作爲該對策，也採用在支持機台輥9之輥機架1 0夾 進電氣絕緣材設在地板上俾遮斷流在接地之電流的方法。 但是，在輥軋設備之數百公尺範圍內欲在輥機架1 〇 進行絕緣處理，有導入設備需費龐大費用之問題。又也有 在使用中飛散之氧化銹皮附著在絕緣材之表面成爲絕緣不 良之問題。 又作爲其他之對策如第3圖所示，也採用在輥機架 10、 10間的閉環路內，排設兩台C型感應器1、 1， 藉將此等兩台之C型感應器1、 1所產生之磁通方向成爲 相反方向，俾將電動勢成爲零之方法。 但是，該方法係在設置尺寸上有限制，在無法排設兩 台感應器1、 1之場所有無法採用該方法之問題。 !!! i I I ί^· ---- I * 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5 - A7 459467 B7______ 五、發明說明严) (發明之槪要） <請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之目的係在於提供一種不會成爲大型化，防止 火花之發生而可製造高品質之輥軋成品的感應加熱裝置。 本發明係具備：用以感應加熱經由機台輥所運送之被 加熱材的感應器，及 配設於該感應器之附近’抑制產生在被加熱材之感應 電流之鐵心所構成的抑制機構= 依照此種本發明，即使在機台輥間僅可設置一台感應 器之場所，也能藉包含鐵心之抑制機構所產生之高阻抗來 抑制經由機台輥流至接地之電流，防止發生火花，可製造 高品質之輕軋成品。 (發明之實施形態） 以下參照第4圖至第6圖詳述本發明之一賓施形態。 如第4圖所示，本實施形態之感應加熱裝置，係由雨 台之C型感應器1、1，及環狀鐵心1 1所構成。亦即， 在藉機台輥9. 9被支持而被運送之被加熱材6之兩側， 設置兩台C型感應器1、 1成爲相對向且帶板狀被加熱材 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6之端部側能通過此等間隙部4、4。該C型感應器1係 隔著各該C形鐵心2之間隙部4分別將加熱線圈5、5捲 繞在上下之鐵心腳部3、 3而被連接於電源。 又在設於C型感應器1之前後之機台輥9、 9之間的 C型感應器1之上游側 > 設有圍繞被運送之所有被加熱材 之環狀鐵心1 1。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-6- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4594 6 7 A7 __B7_ 五、發明說明（4 ) 藉該感應加熱裝置來加熱被加熱材6之兩端部之場合 >藉電流將高頻電流通電於C型感應器1、 1之加熱線圈 5、5，則產生磁通Φ1，與第8圖同樣地感應電流II 流在以被加熱材6之電阻R 6與邊緣部之電阻R 1所形成 的環路7。又，藉通匣磁通Φ將感應電流I 2流在以接地 電阻R0與邊緣部之電阻R1所形成的環路8。 但是，由於設有環狀鐵心1 1，因此阻抗變大 > 不容 易流動感應電流I 2。 以第5A圖、第5B圖說明該作用。如第5A圖所示 地將電流流在導線1 2時，圍繞導線1 2地設有環狀鐵心 1 1之場合，以第5B圖之等値電路說明該場合。亦即， 此時係導線12之電阻R與與鐵心11之電感L成爲串聯 地連接之狀態 > 此時之阻抗Z係成爲如數1之狀態 Z = -y/R 2 + ω L 2 因此，如第6圖所示，在C型感應器1附近之環路7 流動大之感應電流I 1，惟設置環狀鐵心1 1附近之環路 8係阻抗Z變大。如此，感應電流I 2變成不容易流動。 因此，即使電流流在其中一方之機台輥，也不會環狀鐵心 1 1側之機台輥9且未形成有環路8，因此，防止被加熱 材6與機台輥9之接觸點之發生火花，依火花所產生之電 弧痕不會產生在被加熱材6而可製造良好之輥軋材。 第7圖至第9圖係表示本發明之實施形態者，該感應 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -7- {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝— IJ訂-！ 線 A7 459467 •___B7___ 五、發明說明（5 ) 加熱裝置係在藉機台輥9、 9所支持並被運送之被加熱材 6之兩側，對向配置雨台C型感應器1、 1，而在設於其 前後的機架輥9、 9之間的C型被加熱材1之上游側，設 有加熱被運送之所有被加熱材並能上昇溫度的整體加熱裝 置（粗桿加熱器）1 3。 該整體加熱裝置1 3係如第8圖所示地沿著被加熱材 之運送方向所設之複數支棒狀鐵心1 5，如第9圖所示地 環狀地配設成圍繞被加熱材6而能保持在框架16內者。 在該裝置係在被加熱材6被運送在輥軋生產線之間， 散熱而逐漸降低溫度。將降低該溫度之被加熱材6經整體 加熱裝置1 3，則從螺管線圈1 4發生磁通而沿著被加熱 材6之長度方向之電流被感應，藉被加熱材本身之電阻， 使整體被感應加熱。 又由於被加熱材6係端部側之溫度比中央部下降，因 此，之後如第7圖所示地經C型感應器1、1俾局部地加 熱被加熱材6兩端部，將整體之溫度成爲大約均勻之後才 進行輥軋。 此時，在鄰接於C型感應器1所配設之整體加熱裝置 1 3，由於環狀地配設有複數支棒狀鐵心1 5成爲在螺管 線圈1 4之外側圍繞被加熱材6之狀態|因此，由被加熱 材6觀看此時，成爲與第5A圖、第5B圖同樣之電路。 亦即，藉棒狀鐵心1 5之電感L，由於阻抗Z變大，因此 在設置棒狀鐵心1 5之整體加熱裝置1 3之近旁不容易流 動感應電流I 2。 本紙張尺度適用中圉國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - ----- 訂 ---- 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 459467 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印裝 五、發明說明（6 ) 如此，不會發生在被加熱材6與機台輥9之接觸點的 火花’依火花所產生之電弧痕不會發生在被加熱材6而可 製造良好之輥軋材。 在上述說明表示在設於C型感應器1之前後的機台輥 9、9間的C型感應器1之上游側配置設置環狀鐵心1 1 或棒狀鐵心1 5之整體加熱裝置1 3之場合，惟在下游側 也可以，又配置於兩側之構造也可以。 如上所述，依照本發明，藉鐵心之電感，增大阻抗經 由機台輥來抑制流至接地之電流，防止在被加熱材與機台 輥之接觸點之發生火花而可製造良好之輥軋材。又，由於 經由機台輥使電流不會流至接地，因此，如以往地多數機 台輥之絕緣對策成爲不需要而可減低設備費用。 (圖式之簡單說明） 第1圖係表示以往之感應加熱裝置的斜視圖。 第2圖係表示圖示於第1圖之感應加熱裝置之等値電 路的電路圖。 第3圖係表示排設兩台C型感應器時之等値電路的電 路圖。 第4圖係表示依本發明之一實施形態之感應加熱裝置 的斜視圖- 第5 A圖係表示圖示於第4圖之感應加熱裝置之原理 的說明圖。 第5 B圖係表示其等値電路之圖式。 J I--— _ .丨 i I I -I i I I I I ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-9 _ 459467 A7 B7 II--^--I:----- - -------訂------- (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印絮 五、發明說明（7 ) 第6圖係表示圖示於第 0 第7圖係表示依本發明 置的斜視圖。 第8圖係表示圖示於第 面圖。 第9圖係表示圖示於第 面圖。 (記號之說明） 4圖之感應加熱裝置的平面圖 之其他實施形態之感應加熱裝 7圖之感應加熱裝置的縱剖側 7圖之整體加熱裝置的縱剖側 1 C 型 感 應 器 2 C 型 鐵 心 3 鐵 心 腳 部 4 間 隙 部 5 加 熱 線 圈 6 被 加 熱 材 7 、8 環 路 9 機 台 輥 1 0 輥 機 架 1 1 鐵 心 1 2 導 線 1 3 整 體 加 熱 裝 1 4 螺 管 線 圈 1 5 棒 狀 鐵 心 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） _ 1〇 4594 6 7 A7 B7 五、發明說明<?) 1 6 框 架 R 、R 1、 R 2 電 阻 I 1,12 感 應 電 流 L 電 感 Z 阻 抗 R 0 接 地 電 阻 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x 297公釐） -11 '

Claims (1)

1. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ’594 6 7 ?! ___D8六、申請專利範園 1 . 一種感應加熱裝置，其特徵爲具備： 用以感應加熱經由機台輥所運送之被加熱材的感應器 ，及 配設於該感應器之附近，抑制產生在被加熱材之感應 電流之鐵心所構成的抑制機構。 2 .如申請專利範圍第1項所述之感應加熱裝置，其 中，上述抑制機構係由環形鐵心所構成，上述被加熱材通 過其中空部。 3 .如申請專利範圍第1項所述之感應加熱裝置，其 中，上述抑制機構係在整體加熱裝置內環狀地配置成圍繞 上述被加熱材。 4 .如申請專利範圍第1項所述之感應加熱裝置，其 中1上述抑制機構係配置在上述感應器與上述機台輥之間 〇 5 .如申請專利範圍第1項所述之感應加熱裝置，其 中，上述感應器係感應加熱沿著被加熱材之長度方向的雨 端側。 6 .如申請專利範圍第5項所述之感應加熱裝置，其 中，上述C型感應器係具備： 隔著上述被加熱材通過之間隙具有相對向之一對腳部 的C形鐵心，及 捲繞在該C形鐵心之上述一對腳部的加熱線圈。 (請先閱讀背面之注意^項再填寫本I) 訂 本纸張尺度適用中國國家樓準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -12-