WO2019221185A1 - 電磁誘導加熱装置 - Google Patents

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WO2019221185A1
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magnets
heated
electromagnetic induction
induction heating
magnet
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English (en)
French (fr)
Inventor
忠 窪野
精次 河本
Original Assignee
Tsk株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
    • H05B6/109—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor using magnets rotating with respect to a susceptor

Definitions

  • the present invention relates to an electromagnetic induction heating device that heats an object to be heated such as an aluminum material by generating an induction current using a magnet, which can be substituted for a heating device using a gas flame or an electric heater.
  • Aluminum is excellent in lightness, workability and recyclability. For this reason, the amount of aluminum used as a material for automobiles, buildings, household electronic devices, etc. is increasing.
  • a gas flame or electric heat is mainly used as a heat source for melting and heat treatment.
  • an aluminum material is put in a gas furnace or an electric furnace and heated from the surrounding area with a flame or electric heat.
  • the heating method using flame or electric heat as a heat source has a problem that the economic efficiency of consumed energy is low, and further has a problem that a large amount of carbon dioxide is generated. Therefore, a heating method using flame or electric heat as a heat source is not preferable from the viewpoint of environmental protection.
  • electromagnetic induction heating As a method of heating using a gas source other than a flame or electric heat as a heat source, there is electromagnetic induction heating in which an object to be heated is generated by generating an induction current using a magnet. Since this electromagnetic induction heating does not use fuel such as gas or oil, carbon dioxide accompanying combustion is not generated. For this reason, it is a more environmentally friendly method than the conventional heating method. In addition, electromagnetic induction heating does not require a heating furnace like a heating method using a flame or electric heat because the amount of heat released to the surroundings is small. Therefore, using electromagnetic induction heating in the processing of aluminum material can contribute to space saving in the factory. Thus, electromagnetic induction heating is superior to a heating method using a flame or electric heat in that the load on the environment is small and it is useful for space saving.
  • a heater device that includes a conductive member and a magnet disposed close to the conductive member, and heats the conductive member by applying a magnetic field that periodically changes to the conductive member. Is described (Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a heater device in which a plurality of magnets are arranged symmetrically or asymmetrically at the peripheral edge of the frame, and a plurality of magnets are arranged along an arc near the center of the frame and an arc at the peripheral edge.
  • a heated heater device is described.
  • the configuration for efficiently heating the member to be heated is not described.
  • the subject of this invention is providing the electromagnetic induction heating apparatus with favorable heating efficiency which can heat to-be-heated objects, such as an aluminum material, efficiently.
  • the inventors have found that the arrangement of magnets greatly affects the heating efficiency of the electromagnetic induction heating device, and have reached the present invention.
  • the present invention provided to solve the above-described problems is as follows.
  • An electromagnetic induction heating apparatus includes a rotating body in which a plurality of magnets are arranged so that the same pole is positioned on the object to be heated, and a rotation driving unit that rotates the rotating body.
  • a rotation driving unit that rotates the rotating body.
  • the interval may be 20 mm or more and 45 mm or less.
  • the plurality of magnets may be arranged concentrically around the rotation center of the rotating body.
  • the plurality of magnets are arranged concentrically around the rotation center of the rotating body, the plurality of magnets arranged along each circle are arranged at equal intervals, and the interval is 20 mm. It may be 45 mm or less.
  • the concentric circles may be arranged at equal intervals, and a difference in diameter between adjacent concentric circles may be 40 mm or greater and 60 mm or less.
  • the plurality of magnets may have a cylindrical shape with a diameter of 5 mm to 25 mm and a height of 10 mm to 40 mm.
  • the plurality of magnets may have a height of 0.5 to 2 times the diameter.
  • the magnetic flux density of the magnet may be 400 mT or more and 600 mT or less.
  • the plurality of magnets may be attached to the rotating body via height adjusting means.
  • the electromagnetic induction heating device of the present invention is arranged so that the interval between the magnets adjacent to each other in the rotation direction of the rotating body is 10 mm or more, so that the object to be heated is more efficiently than when many magnets are arranged at a narrow interval. Can be heated. Therefore, it is possible to provide an electromagnetic induction heating device with good heating efficiency.
  • FIG. 2 is a plan view of the rotating body as seen from the A1-A1 arrow in FIG. Perspective view showing the shape of the magnet Front view of rotating body and heated object
  • the top view which looked at the rotary body from the magnet surface side explaining arrangement
  • the top view which shows typically the arrangement
  • FIG. 1 is a front view schematically showing a schematic configuration of an electromagnetic induction heating device 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the electromagnetic induction heating device 1 of this embodiment includes a rotating body 2, a rotation drive motor 3, a distance measuring means 4, a temperature measuring means 5, a moving motor 6, and a control means 7. .
  • FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows A1-A1 in FIG. 1, and is a plan view of the rotating body 2 as viewed from the surface (hereinafter also referred to as “magnet surface”) where the rotating body 2 is provided with the magnet 21.
  • the rotating body 2 has a plurality of magnets 21 arranged concentrically (annularly) on one surface of a disk.
  • FIG. 2 shows a form in which a plurality of magnets 21 are arranged around the rotation center O of the rotating body 2 along each of the circles C1, C2, and C3 having radii R1, R2, and R3 indicated by alternate long and short dashed lines.
  • sequence shown to the figure are only examples for demonstrating embodiment of this invention, and can be changed according to the size of the rotary body 2 and the magnet 21.
  • a distance L1 between the adjacent magnets 21 in the direction in which the rotating body 2 rotates is a predetermined distance.
  • the “interval L1” refers to the distance between the closest portions of the adjacent magnets 21 disposed along the respective circles C1, C2, and C3.
  • the interval L ⁇ b> 1 is a distance obtained by subtracting the radii of the two magnets 21 from the distance (pitch) between the centers of the circles of adjacent magnets 21.
  • the distance L1 is 30 mm obtained by subtracting the total of 20 mm of the radii of the two magnets 21 from the distance 50 mm between the centers. It is.
  • the electromagnetic induction heating device 1 of the present embodiment includes a circle C1, a circle C2, and a circle C3 (hereinafter referred to as a circle C when a mode common to the circle C1, the circle C2, and the circle C3 is described).
  • a plurality of magnets 21 arranged along the line are arranged at a predetermined interval L1 in the rotation direction.
  • the heating efficiency of the to-be-heated material 8 improves rather than the case where the some magnet 21 is arrange
  • the fact that the plurality of magnets 21 are arranged along the circle C means that the magnets 21 shown in FIG.
  • Each magnet 21 is preferably arranged so that its center is located on a circle C indicated by a one-dot chain line.
  • the distance L1 between the adjacent magnets 21 is preferably 10 mm or more, more preferably 20 mm or more, and even more preferably 30 mm or more from the viewpoint of improving the heating efficiency of the article 8 to be heated. Further, from the same viewpoint, the distance L1 between the magnets 21 is preferably 50 mm or less, more preferably 45 mm or less, and even more preferably 40 mm or less.
  • Arranging the adjacent magnets 21 on the circle C so as to have the distance L1 means that the distance between the adjacent magnets 21 is within the range of the distance L1.
  • the interval L1 means not a specific distance but a range of distance having a width.
  • the distance between adjacent magnets 21 is not limited to a configuration in which the distances between adjacent magnets 21 are all the same, and even if the distance between adjacent magnets 21 is different, each distance is within the range of the distance L1. I just need it.
  • a configuration in which a plurality of magnets 21 arranged along each circle C are arranged at equal intervals is preferable.
  • the circle C1, the circle C2, and the circle C3 arranged concentrically may have a size that allows the magnets 21 to be arranged side by side.
  • the rotary body 2 is connected to the rotary drive motor 3 via the rotary shaft 22 at the position of the center of the concentric circle of the magnet 21 on the surface opposite to the magnet surface (see FIG. 1).
  • the rotary drive motor 3 rotates the rotating body 2 to generate an induced current in the object to be heated 8 and heat it.
  • other known means such as a chain and a belt may be used in addition to the rotating shaft 22.
  • a rare earth magnet such as a ferrite magnet, a Samakoba magnet (Sm-Co magnet), a neodymium magnet (Nd-Fe-B magnet), an alnico magnet (Al / Ni / Co magnet), or the like can be used.
  • a magnet having a strong magnetic force such as a rare earth magnet is preferable.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the shape of the magnet 21.
  • the shape of the magnet 21 is preferably a cylindrical shape.
  • the cylindrical magnet 21 for example, a magnet having a diameter ⁇ of 5 mm to 25 mm and a height H of 5 mm to 30 mm can be used.
  • the height H is preferably 0.5 to 2.0 times the diameter ⁇ (0.5 ⁇ ⁇ H ⁇ 2.0 ⁇ ) in order to avoid the influence of heating of the magnet. More preferably, the diameter ⁇ is 0.7 to 1.5 times (0.7 ⁇ ⁇ H ⁇ 1.5 ⁇ ), and the diameter ⁇ is 0.8 times to 1.2 times (0.8 ⁇ ⁇ H ⁇ 1. 2 ⁇ ) is more preferable.
  • the magnetic flux density on the surface of the magnet 21 is preferably 350 mT or more, more preferably 400 mT or more, and further preferably 450 mT or more.
  • the upper limit of magnetic flux density is not specifically limited, For example, it is 600 mT or less.
  • FIG. 4 is a side view of the rotating body and the object to be heated.
  • the outer shape of the inside of the rotating body 2 is indicated by a broken line with respect to the magnet 21 provided on the outermost circle C1 (see FIG. 2).
  • FIG. 4 shows an example in which the N poles of all the magnets 21 are located on the object to be heated 8 side, the S poles of all the magnets 21 may be located on the object to be heated 8 side.
  • the magnetic fluxes become parallel as shown by the dotted arrows in FIG. 4, and the magnetic lines of force reach a position far from the rotating body 2. To do. Therefore, by rotating the rotating body 2, a large vortex-like induced current (hereinafter also referred to as “eddy current”) can be generated in a wide range of the object to be heated 8. It becomes possible to heat.
  • eddy current a large vortex-like induced current
  • the magnet 21 is attached to the rotating body 2 via the height adjusting means 23.
  • the height of the magnet 21 on the magnet surface can be made uniform.
  • the distance X between the magnet 21 and the to-be-heated material 8 can be equalized, and the to-be-heated material 8 can be heated efficiently.
  • a configuration in which the rotating body 2 is rotated in order to generate an induced current in the article to be heated 8 is shown.
  • a configuration may be adopted in which an induced current is generated by fixing the rotating body 2 and rotating the article 8 to be heated.
  • the electromagnetic induction heating device 1 may cool the magnet 21 using a cooling means such as a cooling fan.
  • the rotation drive motor 3 (see FIG. 1) is for rotating the rotating body 2 via the rotation shaft 22, and is configured to be able to change the rotation torque, the number of rotations, etc. by the control means 7 described later.
  • the distance measuring means 4 measures the distance X between the heated object 8 side end of the magnet 21 of the rotating body 2 and the heated object 8.
  • Examples of the distance measuring means 4 include a means for detecting a change in electrostatic capacitance between the magnet 21 of the rotating body 2 and the object to be heated 8 and a change in laser light passing through the gap between the two.
  • FIG. 1 shows an example in which two distance measuring means 4 are provided, but the distance measuring means 4 may be one or three or more. From the viewpoint of measurement accuracy, it is preferable to measure the distance X using a plurality of distance measuring means 4.
  • the temperature measuring means 5 measures the temperature of the article 8 to be heated and outputs the result to the control means 7.
  • a known temperature sensor such as a thermocouple can be used. Although it is good also as a structure which measures the temperature of the to-be-heated object 8 in one place as shown in FIG. 1, when it is necessary to measure temperature for every site
  • the moving motor 6 moves the rotation drive motor 3 in a direction parallel to the rotation shaft 22 to change the distance X between the rotating body 2 and the object to be heated 8. For example, when the object to be heated 8 is thermally expanded by the distance measuring means 4 and the distance X becomes small, the rotational drive motor 3 is moved in a direction away from the object to be heated 8, so that the distance X is within a range with good heating efficiency. Can be maintained.
  • FIG. 1 shows a configuration including a moving motor 6 that moves the rotation drive motor 3 in order to change the position of the rotating body 2, a configuration that moves the position of the object to be heated 8 or rotation. It is good also as a structure which moves the position of the body 2 and the to-be-heated material 8, respectively.
  • the control means 7 is electrically connected to the above-described rotation drive motor 3, distance measurement means 4, temperature measurement means 5 and movement motor 6 by wire or wirelessly, and controls each of them, for example, using a computer or the like. Can be configured.
  • the control means 7 controls the rotary drive motor 3 and the moving motor 6 using the distance X measured by the distance measuring means 4.
  • the rotation driving motor 3 is stopped or the rotating body 2 is moved by the moving motor 6.
  • the rotating body 2 is moved in a direction away from the object to be heated 8. At this time, if the distance X is maintained in a range where the heating efficiency is good, the heating efficiency can be improved.
  • the control means 7 can control the rotation drive motor 3 and the moving motor 6 by using the temperature of the heated object 8 measured by the temperature measurement means 5. For example, until the object to be heated 8 reaches a predetermined temperature, the heating efficiency 8 is maintained at the distance X and the number of rotations, and the distance X and the number of rotations are changed as the temperature approaches the target temperature, thereby The temperature can be precisely controlled. When the object to be heated 8 reaches a predetermined temperature, the rotation driving motor 3 may be stopped and the rotating body 2 may be moved away from the object to be heated 8.
  • control means 7 may control each part using the maximum value or the minimum value among the detected distances X.
  • the object to be heated 8 is made of a material that generates an eddy current by changing a magnetic field.
  • the article to be heated 8 include an aluminum alloy containing aluminum, specifically, an aluminum sash, an aluminum wheel, and the like.
  • an object made of a light alloy that is an alloy mainly composed of light metals such as aluminum, magnesium, and titanium can be heated as the article to be heated 8.
  • the electromagnetic induction heating device 1 is disposed on one side of the object to be heated 8, but the electromagnetic induction heating device 1 may be disposed on both sides of the object to be heated 8.
  • the electromagnetic induction heating devices 1 it is possible to shorten the time until the heated object 8 reaches a predetermined temperature, or to increase the heated object 8 to a higher temperature.
  • Example 1 The electromagnetic induction heating apparatus 1 provided with the rotating body 2 having a diameter of 660 mm in which a plurality of neodymium magnets are uniformly arranged on the magnet surface was used (see FIGS. 1 and 2).
  • the distance X from the article to be heated 8 to the magnet 21 of the rotating body 2 was set to 0.45 mm.
  • the object to be heated 8 is placed at one of three positions: (A) a position overlapping the center of the rotating body 2, and (B) (C) a position shifted from the center of the rotating body 2.
  • the magnet 21 is omitted, and only concentric circles showing the arrangement of the magnet 21 are shown.
  • the distance L1 between the magnets 21 adjacent in the rotation direction is 5 to 6 mm (the distance (pitch) between the centers of the magnets 21 is 25 to 26 mm), and the distance D between adjacent concentric circles is 50 mm.
  • the inverter set frequency was set to 90 Hz, and the time required from the start of heating until the temperature of the object to be heated reached 300 ° C. was measured.
  • the electromagnetic induction heating device 1 of the first embodiment is evenly distributed along concentric circles arranged at equal intervals in eight rows having a diameter of 530 mm, 480 mm, 430 mm, 380 mm, 330 mm, 280 mm, 230 mm and 180 mm on the magnet surface.
  • Different electromagnetic induction heating devices 1 were used only in a configuration in which the number of magnets 21 to be arranged was 33, 30, 27, 23, 20, 20, 17, 14, and 11.
  • the distance X from the article to be heated 8 to the magnet 21 of the rotating body 2 was set to 0.45 mm as in the first embodiment.
  • the distance L1 between the magnets 21 adjacent to each other in the rotation direction is 30 to 32 mm (the distance between the centers of the magnets 21 (pitch ) Is 50 to 52 mm), and the interval D between adjacent concentric circles is set to be equal (50 mm).
  • the inverter set frequency was set to 90 Hz as in Example 1, and the time required from the start of heating until the temperature of the object to be heated reached 300 ° C. was measured.
  • Example 1 The measurement results of Examples 1 and 2 are shown in Table 1. From the results shown in Table 1, it was found that by reducing the number of magnets in half, the distance (pitch) between the magnets was increased, and the time until the heated object reached 300 ° C. could be shortened. Moreover, it turned out that heating efficiency improves by arrange
  • Example 1 in which the number of neodymium magnets arranged along a circle having a diameter of 530 mm is 65, and the neodymium magnets arranged along the same circle are used.
  • Example 2 which made the number 33 pieces, the magnetic field in the position of the distance of 12 mm from the surface by the side of the to-be-heated material of each magnet 21 was measured.
  • Example 2 The measurement results are shown in Table 2. As shown in Table 2, it was found that the magnetic flux density on the heated object side was higher in Example 2, which was relatively sparse than in Example 1, where the arrangement of magnets was relatively dense. From this result, it can be said that the improvement of the heating efficiency by arranging with a reduced number of magnets is because the magnetic flux density is increased.
  • Examples 3 to 5 Except that the inverter set frequency was changed from 90 Hz to 60 to 80 Hz, the time required for heating the object to be heated to reach 300 ° C. was measured in the same manner as in Example 2.
  • the measurement results of Examples 1 to 5 are shown in Table 3.
  • Example 2 to 5 it was found that the heating efficiency of the object to be heated is affected by the rotational speed (frequency) of the rotating body on which the magnet is arranged.
  • Example 3 with a frequency of 60 Hz and a distance of 30 to 32 mm, the object to be heated reaches 300 ° C. in about 40% shorter time than Example 1 with a frequency of 90 Hz and a distance of 5 to 6 mm. I was able to. From this result, it can be said that the distance L1 between the magnets 21 adjacent to each other in the rotation direction has a larger influence on the heating efficiency than the rotation speed of the rotating body.
  • Example 6 and 7 are diagrams schematically showing the arrangement of magnets and the method for measuring magnetic flux density in Examples 6 to 9.
  • FIG. 6 a total of seven magnets are arranged at equal intervals (distance L1, pitch P1) with the south pole facing the measurement side at the intersection of regular hexagonal corners and diagonal lines. Then, as shown in FIG. 7, the magnetic flux density at a distance of 6 mm from the surface of the magnet was measured along a straight line M connecting the magnet arranged at the center of the hexagon and the magnets adjacent to both sides thereof.
  • Table 4 shows the measurement results.
  • ⁇ Magnet cylinder 20 mm in diameter x 10 mm in height, magnetic flux density of 457 to 478 mT (average 468 mT) ⁇ Spacing: 10 to 40 mm (distance L1), 30 to 60 mm (pitch P1)
  • Example 7 Using the following magnets, the magnetic flux density of the following magnets was measured in the same manner as in Example 6. The results are shown in Table 5.
  • -Magnet cylindrical shape with a diameter of 20 mm x height of 20 mm, surface magnetic flux density of 567 to 598 mT (average 577 mT) ⁇
  • Spacing 10 to 40 mm (distance L1), 30 to 60 mm (pitch P1)
  • Table 6 and FIG. 8 collectively show the maximum magnetic flux densities of the S pole and the N pole at each arrangement interval for Example 6 and Example 7.
  • Example 8 Using the following magnets, the magnetic flux density of the following magnets was measured in the same manner as in Example 6. The results are shown in Table 7.
  • ⁇ Magnet cylinder with a diameter of 10 mm x height of 5 mm, surface magnetic flux density of 411 to 440 mT (average 425 mT) ⁇ Spacing: 27 to 45 mm (distance L1), 37 to 55 mm (pitch P1)
  • Example 9 Using the following magnets, the magnetic flux density of the following magnets was measured in the same manner as in Example 6. The results are shown in Table 8.
  • ⁇ Magnet a cylinder with a diameter of 10 mm and a height of 10 mm, a magnetic flux density of 507 to 531 mT on the surface (average of 521 mT)
  • Spacing 27 to 45 mm (distance L1), 37 to 55 mm (pitch P1)
  • Example 8 For Example 8 and Example 9, the maximum magnetic flux density of the S pole and N pole at each arrangement interval is shown together in Table 9 and FIG.
  • the interval between adjacent magnets in the direction in which the rotating body rotates is 20 mm or more and 50 mm or less is preferable, 25 mm or more and 45 mm or less is more preferable, and 30 mm or more and 40 mm or less is more preferable.
  • the electromagnetic induction heating device of the present invention is useful, for example, as a device for heating a die used for manufacturing a semi-finished light alloy wheel or an aluminum sash to a predetermined temperature suitable for a machining process in a short time. is there.
  • Electromagnetic induction heating apparatus Rotating body 21 Magnet 22 Rotating shaft 23 Height adjustment means 3 Rotation drive motor (rotation drive means) 4 Distance measurement means 5 Temperature measurement means 6 Moving motor 7 Control means 8 Heated object X Magnet and object Distance to heated object L1 Distance between magnets (interval between magnets) P1 pitch (distance between magnet centers) O Center of rotation (center of concentric circles) C, C1, C2, C3 Concentric circles R1, R2, R3 Concentric radii D, D1, D2 Difference in diameter between adjacent concentric circles (concentric spacing) ⁇ Magnet diameter H Magnet height

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Abstract

被加熱物側に同じ極が位置するように複数の磁石が配置された回転体と、前記回転体を回転させる回転駆動手段と、を備え、前記回転体を回転させて生じる誘導電流により前記被加熱物を加熱する電磁誘導加熱装置において、前記回転体が回転する方向に隣接する磁石が１０ｍｍ以上の間隔を空けて配置されている。これにより、電磁誘導による加熱効率が良好になり、アルミ材料などの被加熱物を短時間で所定温度とすることができる。

Description

電磁誘導加熱装置
　本発明は、ガスの火炎や電気ヒーター等を用いた加熱装置に代用可能な、磁石を用いた誘導電流の発生によりアルミ材料等の被加熱物を加熱する電磁誘導加熱装置に関する。
　アルミは、軽量性、加工性、リサイクル性に優れている。このため、自動車、建築、家庭用の電子・電気器具等の材料として用いられるアルミの使用量は増加している。アルミの材料を加工する際、溶解・熱処理加工等の熱源として用いられるのは、主にガスの火炎や電熱等である。例えば、アルミの材料を加工する際、ガス炉や電気炉の中にアルミの材料を入れて周囲から火炎や電熱で加熱することが行われている。熱源として火炎や電熱を用いる加熱方法は、消費エネルギーの経済効率が低いという問題があり、さらには二酸化炭素の発生量が多いという問題もある。したがって、火炎や電熱を熱源として用いる加熱方法は、環境保護の観点から好ましくない。
　ガスの火炎や電熱以外を熱源として加熱する方法として、磁石を用いて誘導電流を発生させることによって被加熱物を加熱する電磁誘導加熱がある。この電磁誘導加熱は、ガスやオイルなどの燃料を用いないから、燃焼に伴う二酸化炭素が発生しない。このため、従来の加熱方法よりも環境にやさしい方法である。また、電磁誘導加熱は、周囲へ放出する熱量が少ないから、火炎や電熱を用いた加熱方法のような加熱炉を必要としない。したがって、アルミ材料の加工において電磁誘導加熱を用いることは、工場の省スペース化に寄与し得る。このように、電磁誘導加熱は、環境への負荷が小さく、省スペース化に有用な点において、火炎や電熱を用いた加熱方法よりも優れている。
　電磁誘導加熱を用いた装置として、導電部材と、導電部材に近接配置された磁石とを備え、磁石が導電部材に対して周期的に変化する磁界を作用させることにより導電部材を熱するヒーター装置が記載されている（特許文献１）。
特表２００４－５３７１４７号公報
　特許文献１には、フレームの周縁部に対称的にまたは非対称的に複数の磁石が配置されたヒーター装置および、フレームの中心に近い円弧と周縁部にある円弧とに沿って複数の磁石が配置されたヒーター装置が記載されている。しかし、被加熱部材を効率よく加熱するための構成については記載されていない。
　本発明の課題は、アルミ材料などの被加熱物を効率良く加熱することができる加熱効率の良好な電磁誘導加熱装置を提供することにある。
　発明者らは磁石の配置が電磁誘導加熱装置の加熱効率に大きく影響することを見出して本発明に至った。上記の課題を解決するために提供される本発明は以下のとおりである。
　本発明の電磁誘導加熱装置は、被加熱物側に同じ極が位置するように複数の磁石が配置された回転体と、前記回転体を回転させる回転駆動手段と、を備え、前記回転体を回転させて生じる誘導電流により前記被加熱物を加熱する電磁誘導加熱装置において、前記回転体が回転する方向に隣接する磁石の間隔が１０ｍｍ以上であることを特徴とする。
　前記間隔は、２０ｍｍ以上４５ｍｍ以下であってもよい。また、複数の前記磁石は、前記回転体の回転中心を中心として同心円状に配置されていてもよい。
　複数の前記磁石が、前記回転体の回転中心を中心として同心円状に配置されており、それぞれの円に沿って配置されている複数の前記磁石が等間隔に配置されており、前記間隔が２０ｍｍ以上４５ｍｍ以下であってもよい。
　前記同心円が等間隔に配置されており、隣接する前記同心円の直径の差が４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であってもよい。
　複数の前記磁石は、直径が５ｍｍ以上２５ｍｍ以下、高さが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下の円柱形であってもよい。
　複数の前記磁石は、前記高さが前記直径の０．５倍以上２倍以下であってもよい。
　前記磁石の磁束密度が４００ｍＴ以上６００ｍＴ以下であってもよい。
　複数の前記磁石が、高さ調整手段を介して、前記回転体に取り付けられていてもよい。
　本発明の電磁誘導加熱装置は、回転体の回転方向に隣接する磁石の間隔が１０ｍｍ以上となるように配置することで、狭い間隔で多くの磁石を配置した場合よりも、効率よく被加熱物を加熱することができる。したがって、加熱効率の良好な電磁誘導加熱装置を提供することができる。
本発明の実施形態に係る電磁誘導加熱装置の概略構成を模式的に示す正面図 図１におけるＡ1‐Ａ1矢視図であり、磁石が設けられた磁石面側から回転体を見た平面図 磁石の形状を示す斜視図 回転体および被加熱物の正面図 実施例１における被加熱体の配置を説明する、磁石面側から回転体を見た平面図 実施例６から９における磁石の配置を模式的に示す平面図 実施例６から９における磁束密度の測定方法を説明する断面図 実施例６および７の測定結果を示すグラフ 実施例８および９の測定結果を示すグラフ
　本発明の実施形態について、図面を参照しつつ以下に説明する。
　図１は、本発明の第一の実施形態に係る電磁誘導加熱装置１の概略構成を模式的に示す正面図である。同図に示すように、本実施形態の電磁誘導加熱装置１は、回転体２、回転駆動モータ３、距離測定手段４、温度測定手段５、移動用モータ６、および制御手段７を備えている。
　図２は、図１におけるＡ１－Ａ１矢視図であり、回転体２に磁石２１が設けられた面（以下、「磁石面」ともいう）側から見た回転体２の平面図である。図２に示すように、回転体２は円盤の一方の面に複数の磁石２１が同心円状（円環状）に配置されている。
　図２には、一点鎖線で示す半径Ｒ１、Ｒ２およびＲ３の円Ｃ１、Ｃ２およびＣ３のそれぞれに沿って、回転体２の回転中心Ｏの周りに複数の磁石２１が配置された形態を示している。なお、同図に示す、磁石の数、配列は、本発明の実施形態を説明するための一例に過ぎず、回転体２および磁石２１のサイズに応じて変更することができる。
　図２に一点鎖線で示した円Ｃ１、円Ｃ２および円Ｃ３に沿って配置された複数の磁石２１は、回転体２が回転する方向に隣接する磁石２１との間隔Ｌ１が所定の距離となるように配置されている。ここで、「間隔Ｌ１」とは、それぞれの円Ｃ１、円Ｃ２および円Ｃ３に沿って配置された隣接する磁石２１の最近接部間の距離をいう。図２に示す円柱形の磁石２１の場合、間隔Ｌ１は、隣接する磁石２１の円の中心間の距離（ピッチ）から二つの磁石２１の半径を減じた距離となる。例えば、中心間の距離が５０ｍｍで、隣接する磁石２１の円の半径が１０ｍｍである場合、間隔Ｌ１は中心間の距離５０ｍｍから二つの磁石２１の半径の合計２０ｍｍを減算して得られた３０ｍｍである。
　図２に示すように、本実施形態の電磁誘導加熱装置１は、円Ｃ１、円Ｃ２および円Ｃ３（以下、円Ｃ１、円Ｃ２および円Ｃ３に共通する態様を説明する場合、円Ｃという）に沿って配置されている複数の磁石２１が回転方向に所定の間隔Ｌ１を空けて配置されている。このように間隔Ｌ１を空けて配置することにより、複数の磁石２１が相互に接するように配置された場合よりも、被加熱物８の加熱効率が向上する。本発明において、複数の磁石２１が円Ｃに沿って配置されているとは、図２に示す磁石２１が各円Ｃ上に位置することをいう。各磁石２１はその中心が一点鎖線で示した円Ｃ上に位置するように配置されることが好ましい。
　隣接する磁石２１の間隔Ｌ１は、被加熱物８の加熱効率を良好にする観点から、１０ｍｍ以上が好ましく、２０ｍｍ以上がより好ましく、３０ｍｍ以上がさらに好ましい。また、同様の観点から磁石２１の間隔Ｌ１は、５０ｍｍ以下が好ましく、４５ｍｍ以下がより好ましく、４０ｍｍ以下がさらに好ましい。間隔Ｌ１を上記の範囲とすることにより、複数の磁石２１が配置された回転体２の磁石面の近傍における磁束密度が大きくなる。したがって、回転体２の回転に伴って被加熱物８に生じる誘導電流が大きくなり、効率良く被加熱物８を加熱することができる。
　円Ｃ上に隣接する磁石２１が間隔Ｌ１となるように配置するとは、隣接する磁石２１との距離が間隔Ｌ１の範囲内となるように配置することをいう。間隔Ｌ１は特定の一つの距離ではなく、幅を有する距離の範囲を意義している。このため、隣接する磁石２１の間隔を全て同じ距離となるように均等に配置された構成に限らず、隣接する磁石２１の距離が異なる場合であっても、各距離が間隔Ｌ１の範囲内であればよい。ただし、被加熱物８の加熱効率を良好にする観点から、それぞれの円Ｃに沿って配置されている複数の磁石２１が等間隔に配置された構成が好ましい。
　同心円状に配置された円Ｃ１、円Ｃ２および円Ｃ３は、磁石２１を並べて配置可能な大きさとすればよい。例えば、磁石２１が断面の直径が２０ｍｍの円柱形状である場合、隣接する同心円の直径の差Ｄ１（＝Ｒ１－Ｒ２）、Ｄ２（＝Ｒ３－Ｒ２）は、４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下が好ましく、４５ｍｍ以上５５ｍｍ以下がより好ましい。同心円状に配置された円Ｃ１、円Ｃ２および円Ｃ３がそれぞれ等間隔に配置された構成（Ｄ１＝Ｄ２）としてもよい。
　回転体２は、磁石面とは反対の面において、磁石２１の同心円の中心の位置で回転軸２２を介して回転駆動モータ３と接続されている（図１参照）。回転駆動モータ３で回転体２を回転し、被加熱物８に誘導電流を生じさせて加熱する。回転体２と回転駆動モータ３とを繋げる手段としては回転軸２２の他、チェーン、ベルトなど他の公知の手段を用いてもよい。
　磁石２１としては、フェライト磁石、サマコバ磁石（Ｓｍ－Ｃｏ系マグネット）、ネオジウム磁石（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ系マグネット）などの希土類磁石、アルニコ磁石（Ａｌ・Ｎｉ・Ｃｏ磁石）等を用いることができる。被加熱物８を効率よく加熱する観点から、希土類磁石等の磁力が強い磁石が好ましい。
　図３は、磁石２１の形状を示す斜視図である。同図に示すように磁石２１の形状は円柱形が好ましい。円柱形の磁石２１は、例えば、直径Φが５ｍｍ以上２５ｍｍ以下であり、高さＨが５ｍｍ以上３０ｍｍ以下のものを用いることができる。円柱形の磁石２１を用いる場合、磁石の加熱による影響を避ける為、高さＨは、直径Φの０．５倍以上２．０倍以下（０．５Φ≦Ｈ≦２．０Φ）が好ましく、直径Φの０．７倍以上１．５倍以下（０．７Φ≦Ｈ≦１．５Φ）がより好ましく、直径Φの０．８倍以上１．２倍以下（０．８Φ≦Ｈ≦１．２Φ）がさらに好ましい。
　磁石２１の表面における磁束密度は、被加熱物８の加熱効率を高くする観点から、３５０ｍＴ以上であることが好ましく、４００ｍＴ以上であることがより好ましく、４５０ｍＴ以上であることがさらに好ましい。磁束密度の上限は、特に限定されないが、例えば６００ｍＴ以下である。
　図４は回転体および被加熱物の側面図である。同図では、最も外側の円Ｃ１（図２参照）上に設けられた磁石２１について、回転体２の内部における外形を破線で示している。図４には、全ての磁石２１のＮ極が被加熱物８側に位置する例を示しているが、全ての磁石２１のＳ極が被加熱物８側に位置する構成としてもよい。全ての磁石２１を被加熱物８側に同じ極が位置するように配置することによって、図４に点線矢印で示すように磁束が平行になり、回転体２から遠くの位置にまで磁力線が到達する。したがって、回転体２を回転させることにより、被加熱物８の広い範囲において大きな渦状の誘導電流（以下、「渦電流」ともいう。）を発生させることができるから、被加熱物８を効率良く加熱することが可能になる。
　図４に示すように、磁石２１は高さ調整手段２３を介して回転体２に取り付けられている。高さ調整手段２３により、磁石２１の高さＨ（図３参照）の誤差を調整することにより、磁石面における磁石２１の高さを均一にすることができる。これにより、磁石２１と被加熱物８との間の距離Ｘを均等にして、被加熱物８を効率的に加熱することができる。
　本実施形態では、被加熱物８に誘導電流を生じさせるために、回転体２を回転させる構成を示した。しかし、回転体２を固定して被加熱物８を回転させることにより、誘導電流を生じさせる構成としてもよい。ただし、回転体２を回転させることによって磁石２１が空気により冷却される効果が得られることから、キュリー点が比較的低い希土類磁石を磁石２１として用いる場合、回転体２を回転させる構成が好ましい。電磁誘導加熱装置１は、冷却ファンなどの冷却手段を用いて磁石２１を冷却してもよい。
　回転駆動モータ３（図１参照）は、回転軸２２を介して回転体２を回転駆動するものであり、後述する制御手段７により、回転トルク、回転数等を変更可能に構成されている。
　距離測定手段４は、回転体２の磁石２１の被加熱物８側端と被加熱物８との距離Ｘを測定するものである。距離測定手段４としては、例えば、回転体２の磁石２１と被加熱物８との間の静電容量の変化や、両者の間隙を通過するレーザー光の変化を検知する手段が挙げられる。
　図１には距離測定手段４を２つ備えた例を示したが、距離測定手段４は、１個または３個以上であってもよい。測定精度の観点から、複数の距離測定手段４を用いて距離Ｘを測定することが好ましい。
　温度測定手段５は、被加熱物８の温度を測定して結果を制御手段７に出力する。温度測定手段５として、熱電対等の公知の温度センサを用いることができる。図１に示すように被加熱物８の温度を１箇所で測定する構成としてもよいが、被加熱物８の部位ごとに温度を測定する必要がある場合には、複数の温度測定手段５を用いて被加熱物８の温度を測定することが好ましい。
　移動用モータ６は、回転駆動モータ３を回転軸２２と平行な方向に移動させて、回転体２と被加熱物８との距離Ｘを変化させるものである。例えば、距離測定手段４によって被加熱物８が熱膨張して距離Ｘが小さくなった場合、被加熱物８から離れる方向に回転駆動モータ３を移動させて、加熱効率の良好な範囲に距離Ｘを維持することができる。
　図１には、回転体２の位置を変化させるために、回転駆動モータ３を移動させる移動用モータ６を備えた構成を示したが、被加熱物８の位置を移動させる構成、または、回転体２および被加熱物８の位置をそれぞれ移動させる構成としてもよい。
　制御手段７は、上述した回転駆動モータ３、距離測定手段４、温度測定手段５および移動用モータ６と有線または無線で電気的に接続され、それぞれを制御するものであり、例えばコンピュータなどを用いて構成することができる。
　制御手段７は、距離測定手段４により測定された距離Ｘを用いて回転駆動モータ３や移動用モータ６を制御する。加熱により被加熱物８が膨張変形していること検知した場合、回転駆動モータ３を停止したり、移動用モータ６により回転体２を移動させたりする。これにより、回転体２と被加熱物８とが接触することを防止できる。例えば、回転体２と被加熱物８との距離Ｘが接触の危険があるほど小さくなった場合、被加熱物８から離れる方向に回転体２を移動させる。この際、距離Ｘを加熱効率が良好な範囲に維持すれば、加熱効率を良好にすることができる。
　制御手段７は、温度測定手段５により測定された被加熱物８の温度を用いて回転駆動モータ３や移動用モータ６を制御することができる。例えば、被加熱物８が所定温度に到達するまでは、加熱効率が高い距離Ｘおよび回転数に維持し、目的の温度に近づくにつれて距離Ｘおよび回転数を変化させることにより、被加熱物８の温度を精緻に制御できる。被加熱物８が所定温度に到達した時点で、回転駆動モータ３を停止させて、回転体２を被加熱物８から離れる方向に移動させてもよい。
　電磁誘導加熱装置１が距離測定手段４を複数備えている場合、制御手段７は、検出された複数の距離Ｘのうちの最大値または最小値を用いて各部を制御してもよい。
　被加熱物８は、磁界を変化させることにより渦電流が生じる素材からなるものである。被加熱物８は、例えば、アルミニウムを含有するアルミニウム合金などからなる物、具体的には、アルミサッシ、アルミホイールなどが挙げられる。また、アルミニウム、マグネシウム、チタンなど軽金属を主体とする合金である軽合金からなる物も被加熱物８として加熱することができる。
　図１では、被加熱物８の一方側に電磁誘導加熱装置１が配置されているが、被加熱物８の両側にそれぞれ電磁誘導加熱装置１が配置された構成としてもよい。電磁誘導加熱装置１を複数用いることにより、被加熱物８が所定の温度に達するまでの時間を短縮したり、被加熱物８をより高温にしたりすることができる。
　以下、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
　以下の磁石を備えた電磁誘導加熱装置を用いて以下の被加熱物を加熱し、被加熱物の中心から１００ｍｍと１５０ｍｍの位置に配置した熱電対を用いて、加熱を開始してから被加熱物の温度が３００℃に到達するまでに要する時間を測定した。
・被加熱物（インゴット）
　　・材質：アルミニウム合金
　　・形状：台形柱状（幅９７ｍｍ、長さ６００ｍｍ）
　　・重量：５．０ｋｇ
　　・比熱：９００（Ｊ／Ｋｇ　Ｋ）（２０℃）
　　・熱伝導率：２０４（Ｗ／ｍ　Ｋ）
・磁石（ネオジウム磁石）
　　・形状：円柱状
　　・直径：２０ｍｍ
　　・高さ：２０ｍｍ
　　・磁束密度：５６０～５９０ｍＴ
（実施例１）
　磁石面に複数のネオジウム磁石が均等に配置された直径６６０ｍｍの回転体２を備えた電磁誘導加熱装置１を用いた（図１、図２参照）。被加熱物８から回転体２の磁石２１までの距離Ｘを０．４５ｍｍに設定した。図５に示すように、（Ａ）回転体２の中心と重なる位置、（Ｂ）（Ｃ）回転体２の中心からずらした位置、の３つの位置のうちいずれかに被加熱物８を一つ配置して加熱し、各位置における被加熱物８の温度変化を測定した。なお、図５では、磁石２１は省略して磁石２１の配置を示す同心円のみを示している。
　磁石面には、直径５３０ｍｍ、４８０ｍｍ、４３０ｍｍ、３８０ｍｍ、３３０ｍｍ、２８０ｍｍ、２３０ｍｍおよび１８０ｍｍの８列の同心円の円Ｃに沿って、この順に６５個、５９個、５４個、４６個、４０個、３５個、２８個および２２個の磁石２１を同一の円Ｃに沿ってそれぞれ均等な間隔を空けて配置した。
　本実施例では、回転方向に隣接する磁石２１間の間隔Ｌ１は５～６ｍｍ（磁石２１の中心間の距離（ピッチ）は２５～２６ｍｍ）、隣接する同心円間の間隔Ｄは５０ｍｍとした。
　インバータ設定周波数を９０Ｈｚに設定し、加熱を開始してから被加熱物の温度が３００℃に到達するまでに要する時間を測定した。
（実施例２）
　実施例１の電磁誘導加熱装置１とは、磁石面に、直径５３０ｍｍ、４８０ｍｍ、４３０ｍｍ、３８０ｍｍ、３３０ｍｍ、２８０ｍｍ、２３０ｍｍおよび１８０ｍｍの８列の等間隔に配置された同心円の円に沿って均等に配置する磁石２１の数を３３個、３０個、２７個、２３個、２０個、１７個、１４個および１１個とした構成においてのみ異なる電磁誘導加熱装置１を用いた。
　被加熱物８から回転体２の磁石２１までの距離Ｘは実施例１同様に０．４５ｍｍとした。
　本実施例では、回転体２に配置する磁石２１の数を概ね実施例１の半分としたため、回転方向に隣接する磁石２１間の間隔Ｌ１は３０～３２ｍｍ（磁石２１の中心間の距離（ピッチ）は５０～５２ｍｍ）、隣接する同心円間の間隔Ｄは等間隔（５０ｍｍ）とした。
　インバータ設定周波数を実施例１同様９０Ｈｚに設定して、加熱を開始してから被加熱物の温度が３００℃に到達するまでに要する時間を測定した。
　実施例１および２の測定結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示す結果から、磁石の数を半分に減らすことにより、各磁石の間の距離（ピッチ）が大きくなり、被加熱物が３００℃に到達するまでの時間を短縮できることが分かった。
　また、被加熱物を回転体２の回転中心からずらして配置することにより、回転体２の回転中心に重なるように配置するよりも加熱効率が向上することが分かった。
　表１に示す結果から、円に沿って等間隔に配置する磁石の数が多いほど効率よく被加熱物を加熱できるわけではなく、被加熱物の加熱効率は回転体２の回転方向に隣接する磁石間の距離に大きく影響されることが分かった。そこで、磁石間の距離が磁束密度に及ぼす影響を調べるために、直径５３０ｍｍの円に沿って配置するネオジウム磁石の数を６５個とした実施例１と、同じ円に沿って配置するネオジウム磁石の数を３３個とした実施例２と、について、各磁石２１の被加熱物側の面からの距離１２ｍｍの位置における磁界を測定した。当該測定結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２に示すように、磁石の配置が相対的に密な実施例１よりも相対的に疎な実施例２のほうが、被加熱物側の磁束密度が高いことが分かった。この結果から、磁石の数を少なくして配置したことによる加熱効率の向上は、磁束密度が大きくなったためであるといえる。
（実施例３～５）
　インバータ設定周波数を９０Ｈｚから６０～８０Ｈｚに変更した以外は、実施例２と同様にして、被加熱物を加熱して３００℃に到達するまでに要する時間を測定した。実施例１～５の測定結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　実施例２～５に示すように、被加熱物の加熱効率は、磁石が配置された回転体の回転速度（周波数）の影響を受けることが分かった。ただし、周波数を６０Ｈｚ・距離３０～３２ｍｍとした実施例３は、周波数を９０Ｈｚ・距離を５～６ｍｍとした実施例１よりも約４０％も短い時間で被加熱物を３００℃に到達させることができた。この結果から、回転方向に隣接する磁石２１間の間隔Ｌ１は、回転体の回転速度よりも加熱効率に対して及ぼす影響が大きいといえる。
　実施例１～５の結果から、回転体が回転する方向に隣接する磁石の間隔が大きくなるように配置することにより磁束密度が増大して加熱効率が向上すること、磁石を配置する間隔は回転体の回転数よりも加熱効率に及ぼす影響が大きいことが分かった。そこで、磁石の間隔（距離、ピッチ）と磁束密度との関係を以下のようにして調べた。
（実施例６）
　図６および図７は、実施例６から９における、磁石の配置と磁束密度の測定方法とを模式的に示す図面である。
　図６に示すように、正六角形の角および対角線の交点に、測定する側にＳ極を向けて、合計７個の磁石を均等な間隔（距離Ｌ１、ピッチＰ１）で配置する。そして、図７に示すように、六角形の中心に配置された磁石およびその両側に隣接する磁石を結ぶ直線Ｍに沿って、磁石の表面からの距離６ｍｍにおける磁束密度を測定した。測定結果を表４に示す。
・磁石：直径２０ｍｍ×高さ１０ｍｍの円柱、表面の磁束密度４５７～４７８ｍＴ（平均４６８ｍＴ）
・間隔：１０～４０ｍｍ（距離Ｌ１）、３０～６０ｍｍ（ピッチＰ１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 
（実施例７）
　以下の磁石を用いて、実施例６と同様にして、以下の磁石について、磁束密度を測定した。結果を表５に示す。
・磁石：直径２０ｍｍ×高さ２０ｍｍの円柱形、表面の磁束密度５６７～５９８ｍＴ（平均５７７ｍＴ）
・間隔：１０～４０ｍｍ（距離Ｌ１）、３０～６０ｍｍ（ピッチＰ１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　実施例６および実施例７について、各配置間隔におけるＳ極およびＮ極の最大の磁束密度をまとめて表６および図８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　
　表４～６および図８に示す結果から、磁束密度が４５０～６００ｍＴ程度の磁石を用いた場合、磁石の表面からの距離６ｍｍの位置における磁束密度は、間隔Ｌ１が３０～３５ｍｍ程度までは間隔Ｌ１が大きくなるにつれて大きくなり、３５ｍｍを超えるくらいから低下することが分かった。
（実施例８）
　以下の磁石を用いて、実施例６と同様にして、以下の磁石について、磁束密度を測定した。結果を表７に示す。
・磁石：直径１０ｍｍ×高さ５ｍｍの円柱、表面の磁束密度４１１～４４０ｍＴ（平均４２５ｍＴ）
・間隔：２７～４５ｍｍ（距離Ｌ１）、３７～５５ｍｍ（ピッチＰ１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
（実施例９）
　以下の磁石を用いて、実施例６と同様にして、以下の磁石について、磁束密度を測定した。結果を表８に示す。
・磁石：直径１０ｍｍ×高さ１０ｍｍの円柱、表面の磁束密度５０７～５３１ｍＴ（平均５２１ｍＴ）
・間隔：２７～４５ｍｍ（距離Ｌ１）、３７～５５ｍｍ（ピッチＰ１）
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
　実施例８および実施例９について、各配置間隔におけるＳ極およびＮ極の最大の磁束密度をまとめて表９および図９に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
　
　表７～９および図９に示す結果から、磁束密度が４００～５５０ｍＴ程度の磁石を用いた場合、磁石の表面からの距離６ｍｍの位置における磁束密度は、間隔Ｌ１が２５～３５ｍｍ程度の範囲では同程度であり、３５ｍｍ程度を超えるあたりから低下しはじめることが分かった。
　図８および図９の結果から、磁束密度が４００～６００ｍＴ程度の磁石を用いた場合、電磁誘導加熱装置の加熱効率を良好にする観点から、回転体が回転する方向に隣接する磁石の間隔は、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下が好ましく、２５ｍｍ以上４５ｍｍ以下がより好ましく、３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下がさらに好ましいといえる。
　本発明の電磁誘導加熱装置は、例えば、半製品状の軽合金ホイールやアルミサッシを製造する際に用いられるダイスなどを加熱して短時間で加工工程に適した所定温度とする装置として有用である。
１　電磁誘導加熱装置
２　回転体
２１　磁石
２２　回転軸
２３　高さ調整手段
３　回転駆動モータ（回転駆動手段）４　距離測定手段
５　温度測定手段
６　移動用モータ
７　制御手段
８　被加熱物
Ｘ　磁石と被加熱物との距離
Ｌ１　磁石間の距離（磁石間の間隔）
Ｐ１　ピッチ（磁石の中心間の距離）
Ｏ　回転中心（同心円の中心）
Ｃ，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３　同心円
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３　同心円の半径
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２　隣接する同心円の直径の差（同心円の間隔）
Φ　磁石の直径
Ｈ　磁石の高さ

Claims (9)

  1. 　被加熱物側に同じ極が位置するように複数の磁石が配置された回転体と、前記回転体を回転させる回転駆動手段と、を備え、前記回転体を回転させて生じる誘導電流により前記被加熱物を加熱する電磁誘導加熱装置において、
    　前記回転体が回転する方向に隣接する磁石の間隔が１０ｍｍ以上であることを特徴とする電磁誘導加熱装置。
  2. 　前記間隔が２０ｍｍ以上４５ｍｍ以下である
    請求項１に記載の電磁誘導加熱装置。
  3. 　複数の前記磁石が、前記回転体の回転中心を中心として同心円状に配置されている
    請求項１に記載の電磁誘導加熱装置。
  4. 　複数の前記磁石が、前記回転体の回転中心を中心として同心円状に配置されており、
    　それぞれの円に沿って配置されている複数の前記磁石が等間隔に配置されており、
    　前記間隔が２０ｍｍ以上４５ｍｍ以下である
    請求項１に記載の電磁誘導加熱装置。
  5. 　前記同心円が等間隔に配置されており、
    　隣接する前記同心円の直径の差が４０ｍｍ以上６０ｍｍ以下である
    請求項４に記載の電磁誘導加熱装置。
  6. 　複数の前記磁石は、直径が５ｍｍ以上２５ｍｍ以下、高さが１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下の円柱形である
    請求項１から５のいずれか一項に記載の電磁誘導加熱装置。
  7. 　複数の前記磁石は、前記高さが前記直径の０．５倍以上２倍以下である
    請求項６に記載の電磁誘導加熱装置。
  8. 　前記磁石の磁束密度が４００ｍＴ以上６００ｍＴ以下である
    請求項１から７のいずれか一項に記載の電磁誘導加熱装置。
  9. 　複数の前記磁石が、高さ調整手段を介して、前記回転体に取り付けられている
    請求項１から８のいずれか一項に記載の電磁誘導加熱装置。
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