感应加热装置制造方法及图纸

感应加热装置（101）具备：核心（10），具有一对磁极（15、16）并且传递磁通量；产生磁通量的线圈（20）；以与核心的磁极的左右两侧相邻的方式设置的导体（311～314）；侧面磁性体（41、42），由磁性材料形成，在加热对象物（60）的端部（61、69）的外侧沿着端部设置。导体将从加热对象物的中央部（65）向端部迂回的磁通量截断，使磁通量集中在中央部，促进升温。侧面磁性体对从一个面（601）开始绕着端部（61、69）向另一个面（602）传播的磁通量进行引导，由此，缓和端部的磁通量密度，抑制过加热。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感应加热装置
本专利技术涉及利用使交流磁通量通过加热对象物而产生的感应电流对该加热对象物进行加热的感应加热装置，特别涉及对加热对象物垂直地导入磁通量的方式的感应加热装置。
技术介绍
在工厂中，对金属板等进行加热的工序是重要的作业工序之一。在该加热的方式中有各种方式，其一种是感应加热方式。该感应加热方式基本上是如下方式：将通过向线圈供给交流电流而产生的磁通量导入到金属板等的加热对象物，利用由该磁通量而在加热对象物中产生的感应电流对加热对象物进行加热。在这样的感应加热装置中，在加热对象物的宽度方向的中央部，磁通量难以通过，在其边缘部，磁通量容易通过。因此，以从中央部开始绕着边缘部的方式流动的磁通量分布增加，在边缘部聚集的磁通量密度变高。其结果是，存在边缘部被过度加热的倾向，确保边缘部和中央部的温度分布的均匀性（以下，称为“均热性”）是困难的。特别是，在加热对象物为薄板的情况下，一般采用使针对加热对象物的磁通量的导入方向为垂直的横向方式。在该情况下，产生边缘部的过加热，确保均热性是困难的。因此，在专利文献1所公开的横向方式的感应加热装置中，使磁通量集中地通过在加热对象物的边缘部的附近配置的磁性体，由此，谋求抑制边缘部的过加热。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-294396号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1的装置中，对于加热对象物的边缘部抑制过加热，但是，关于在加热对象物的中央部磁通量难以通过的情况没有做任何考虑。因此，残留有不能够促进中央部的升温，加热效率未提高这样的问题。本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种感应加热装置，能够抑制边缘部的过加热并且促进中央部的升温，能够谋求加热的均热性以及加热效率的提高。用于解决课题的方案本专利技术提供一种感应加热装置，使通过向线圈通电而产生的磁通量流到导电性且板状的加热对象物，产生感应电流，从而对加热对象物进行加热。因此，该感应加热装置的特征在于，具有核心、线圈、导体（第一磁通量控制要素）以及侧面磁性体（第二磁通量控制要素）。核心由能够传递磁通量的磁性材料形成，具有以在其间夹着加热对象物的方式配置并且磁极性彼此相反的一对以上的磁极。所谓磁极是指产生磁通量的部分的部位。线圈缠绕在核心上，被通电交流电流而产生磁通量。导体在加热对象物的主板面（例如，板厚度方向的两侧面）的至少一个侧与磁极相邻并且沿着加热对象物的主板面设置。导体具有“难以通过交流磁场”的性质，所以，将朝向沿着加热对象物的主板面从磁极离开的方向的磁通量截断。此处，“将磁通量截断”并不一定是100％截断的意思，而是“截断主要的流”的意思。导体由铜等具有导电性的材料形成。即，优选导体由磁导率与空气同等的非磁性金属材料形成。侧面磁性体由磁性材料形成，对于加热对象物的宽度方向的端部即边缘部的至少一个，以在从该宽度方向的中央部离开的方向沿着边缘部并且在厚度方向上跨过加热对象物的方式设置。侧面磁性体采用磁导率与空气相比充分大的磁性材料，具体地说，硅钢等符合。例如，在将磁通量垂直地导入（照射）到由铝构成的加热对象物时，该磁通量难以通过加热对象物的中央部，具有以向边缘部迂回的方式传播的倾向。因此，与磁极相邻并且沿着加热对象物的主板面设置的导体将从中央部向边缘部迂回的磁通量截断，使该磁通量集中到中央部。由此，能够使通过中央部的磁通量增加，能够促进中央部的升温，能够提高加热效率。此外，通过了加热对象物和导体的间隔的磁通量容易在边缘部集中。因此，在边缘部的附近设置由磁性材料构成的侧面磁性体，将磁通量引导到侧面磁性体，由此，使边缘部的磁通量密度缓和。由此，能够抑制边缘部的过加热，能够提高均热性。这样，在本专利技术的感应加热装置中，关于磁通量的分布，在加热对象物的边缘部缓和磁通量密度，并且，在中央部使磁通量集中，由此，形成“作为目标的磁通量分布”。由此，能够同时提高均热性以及加热效率。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的感应加热装置的示意图。图2是图1的Ⅱ-Ⅱ线剖面图。图3是图1的主要部分放大图。图4是示出使用了本专利技术的第一实施方式的感应加热装置的加热对象物的升温特性的图。图5是本专利技术的第二实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。图6是本专利技术的第三实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。图7是本专利技术的第四实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。图8是本专利技术的第五实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。图9是本专利技术的第六实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。图10是本专利技术的第七实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。图11是比较例的感应加热装置的示意图。图12是示出使用了比较例的感应加热装置的加热对象物的升温特性的图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的多个实施方式进行说明。（第一实施方式）参照图1～图3对本专利技术的第一实施方式的感应加热装置进行说明。如图1～图3所示，感应加热装置101是对导电性且板状的加热对象物60进行加热的装置，在本实施方式中，将图1的上下方向作为铅垂方向（板厚度方向）来设置。加热对象物60将主板面601、602设置为水平。此处，“主板面”是成为加热的对象的面。该主板面在加热对象物60为大致长方体且板状的情况下，是面积最大的表面和背面的面，即，板方向的表面和背面的面（两侧面或者两面）（以下，将该两侧面或者两面称作主板面进行说明）。该主板面不一定平坦，也可以弯曲或者形成有台阶差。此外，将图1中的加热对象物60的左右方向称作“加热对象物60的宽度方向”。关于导电性且板状的加热对象物60，例如铝板符合。特别是在图2所示的例子中，加热对象物60是长条带状，通过由块箭头所示的输送动作，一边通过感应加热装置101，一边被加热。作为具体例子，本实施方式的感应加热装置101被使用于热交换器管材料用铝薄板的预热等的用途。感应加热装置101主要具备核心10、线圈20、25、作为第一磁通量控制要素而起作用的导体311、312、313、314以及作为第二磁通量控制要素而起作用的侧面磁性体41、42。核心10由方向性硅钢等磁性材料形成为四角框状。详细地说，左右的对边构成磁通量产生部11、12，上下的对边构成外传递部13、18。在外传递部13、18的中心部，形成有向框的内侧延伸的内传递部14、17。进而，在上侧的内传递部14的下端以及下侧的内传递部17的上端，形成有以比内传递部14、17窄的宽度向框的中心突出并且使磁通量集中的一对磁极15、16。一对磁极15、16夹着空隙19对置。此外，在设置了加热对象物60时，一对磁极15、16的前端151、162在其间夹着加热对象物60的主板面601、602的方向成对配置。优选一对磁极15、16在其间夹着主板面601、602的中央部65。此外，加热对象物60在上下方向配置在一对磁极15、16间的大致中央。线圈20、25在核心10的磁通量产生部11、12分别缠绕有缠绕部22、27。缠绕开始部21、26以及缠绕结束部23、28与未图示的电源输出装置连接。当对线圈20、25供给交流电流I时，在核心10的磁通量产生部11、12产生磁通量φ。该磁通量φ根据交流电流I的周期，例如将正弦波作为基本波成分，强度以及朝向周期性地变化。但是，在以下的说明中，为了方便，关注“磁通量φ的波形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应加热装置（101～107），能够将具有导电性并且具有厚度方向的板状的加热对象物（60、70、80）利用在该加热对象物的内部产生的感应电流进行加热，其特征在于，具备：线圈（20、25），卷装于核心，并且被从电源供给交流电流而产生磁通量；核心（10），由能够传播所述磁通量的磁性材料形成，具有磁极性相反的一对以上的磁极（15、16、51、52、53、54、56、571、572），将该一对以上的磁极按每对以夹着所述加热对象物的板厚度方向的两面的方式配置在该两面各自的宽度方向的中央部；第一磁通量控制要素，在所述加热对象物的两面的至少一个上，对从所述磁极产生的所述磁通量沿着该至少一个面从所述中央部离开并朝向该面的宽度方向的两端部（ 61、69、71、79、81、89）的磁通量的传播进行截断或者抑制；以及第二磁通量控制要素（41、42、43、44、471、472），配置在所述加热对象物的所述宽度方向的所述两端部的至少一个端部的附近，并且，聚集在该端部并对所述磁通量的量进行缓和。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.04 JP 2012-2221641.一种感应加热装置（101～107），能够将具有导电性并且具有厚度方向的板状的加热对象物（60、70、80）利用在该加热对象物的内部产生的感应电流进行加热，其特征在于，具备：线圈（20、25），卷装于核心，并且被从电源供给交流电流而产生磁通量；核心（10），由能够传播所述磁通量的磁性材料形成，具有磁极性彼此相反的一对以上的磁极（15、16、51、52、53、54、56、571、572），将该一对以上的磁极按每对以夹着所述加热对象物的板厚度方向的两面的方式配置在该两面各自的宽度方向的中央部；第一磁通量控制要素，在所述加热对象物的两面的至少一个上，对从所述磁极产生的所述磁通量沿着该至少一个面从所述中央部离开并朝向该面的宽度方向的两端部（61、69、71、79、81、89）的磁通量的传播进行截断或者抑制；以及第二磁通量控制要素（41、42、43、44、471、472），配置在所述加热对象物的所述宽度方向的所述两端部的至少一个端部的附近，并且，聚集在该端部并对所述磁通量的量进行缓和。2.如权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，所述第一磁通量控制要素由在所述加热对象物的所述两面（601、602）的至少一个面侧与所述磁极相邻并沿着该面设置并且将朝向沿着该面从所述磁极离开的方向的磁通量截断的导体（311～314、321～324、331～336、341～346、371、372）构成，所述第二磁通量控制要素由利用磁性材料形成并且对于所述加热对象物的所述端部（61、69、71、79、81、89）的至少一个，以在从所述宽度方向的所述中央部（65、75、85）离开的方向沿着所述端部并且在厚度方向跨过所述加热对象物的方式设置的侧面磁性体（41、42、43、44、471、472）构成。3.如权利要求2所述的感应加热装置（101～106），其特征在于，一对以上的所述磁极（15、16、51、52、53、54、56）在其间夹着所述加热对象物的所述两面的方向成对配置，所述侧面磁性体对从所述加热对象物的一个所述面侧绕着所述端部流向另一个所述面侧的磁通量进行引导。4.如权利要求3所述的感应加热装置，其特征在于，以在所述加热对象物的宽度方向上与所述磁极的两侧相邻的方式设置有多个所述导体（311～314、321～324、331～336、341～346），对于所述加热对象物的两端的所述端部设置有多个所述侧面磁性体。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：井黑俊太郎，伊藤嘉英，梅谷和弘，竹内聪，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP