电加热设备和电加热方法技术

本发明专利技术提供了电加热设备和电加热方法，该电加热设备包括辅助加热装置和控制装置，该辅助加热装置用于对待加热的材料中预先定义的区域中的每个区域进行辅助加热。通过以下操作来获得针对所述区域中的每个区域的辅助加热量：基于所述待加热的材料的截面面积信息和待加热的材料的温度信息来计算用于使区域中的每个区域加热至预定目标温度的必需加热量，以及通过电加热在区域中的每个区域中所生成的电加热量；以及从所计算的必需加热量中减去所计算的电加热量。控制装置除了对电加热进行控制以外还对辅助加热装置进行控制，以使得基于针对区域中的每个区域所获得的辅助加热量来对区域中的每个区域进行辅助加热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于对待加热的材料进行电加热的电加热设备和电加热方法。
技术介绍
已知下述电加热设备，所述电加热设备通过使一对电极与待加热的材料接触并且提供在电极之间流动的电流来对待加热的材料进行电加热，所述电极之间具有预定距离(例如，参见日本未审查专利申请公开第2014-031566号)。该电加热设备在移动所述一对电极并且改变电极之间的距离的同时通过根据待加热的材料的截面面积(即截面尺寸)调整待加热的材料的每个区域的电加热时间，来降低在其电加热处理期间的温度不规则性。本专利技术人已经发现了以下问题。在上述电加热设备中，当电极接近具有大的截面面积(即大的截面尺寸)的区域时，需要降低电极的移动速度以增加加热量。因此，待加热的材料的加热时间可能会增加。
技术实现思路
为了解决上述问题而提出了本专利技术，并且本专利技术的主要目的是提供如下电加热设备和电加热方法，其能够在不移动电极的情况下，考虑与待加热的材料的截面面积有关的信息，通过在电加热的同时执行必要的辅助加热来减少针对待加热的材料的加热时间。为了实现上述目的，本专利技术的第一示例性方面是一种电加热设备，所述电加热设备通过使多个电极与待加热的材料接触并且提供在电极之间流动的电流来对待加热的材料进行电加热，所述电极之间具有预定距离，所述电加热设备包括：辅助加热装置，其用于对待加热的材料中预先定义的多个区域中的每个区域进行辅助加热；以及控制装置，其用于控制针对待加热的材料的电加热和辅助加热。其中，通过以下操作来获得针对所述多个区域中的每个区域的辅助加热量：基于待加热的材料的截面面积信息和待加热的材料的温度信息，来计算用于使所述多个区域中的每个区域加热至预定目标温度所必要的必需加热量，以及通过电加热在所述多个区域中的每个区域中所生成的电加热量；以及从所计算的必需加热量中减去所计算的电加热量。并且所述控制装置除了对电加热进行控制以外还对辅助加热装置进行控制，以使得基于针对所述多个区域中的每个区域所获得的辅助加热量来对所述多个区域中的每个区域进行辅助加热。在该方面，电加热设备还可以包括温度检测装置，其用于对所述待加热的材料的温度信息进行检测，并且当由温度检测装置所检测到的待加热的材料的温度达到待加热的材料的目标温度时，所述控制装置可以停止电加热。在该方面，控制装置可以对辅助加热装置进行控制，以使得利用所计算的辅助加热量对待加热的材料的仅如下区域进行辅助加热：对于所述区域来说所计算的辅助加热量等于或大于预定阈值。为了实现上述目的，本专利技术的另一示例性方面可以是一种电加热方法，所述电加热方法通过使多个电极与待加热的材料接触并且提供在电极之间流动的电流来对待加热的材料进行电加热，所述电极之间具有预定距离，所述电加热方法包括以下步骤：基于所述待加热的材料的截面面积信息和所述待加热的材料的温度信息来计算用于使所述待加热的材料中预先定义的所述多个区域加热至预定目标温度所需要的必需加热量，以及通过电加热在所述多个区域中的每个区域中所生成的电加热量；以及通过从所计算的必需加热量中减去所计算的电加热量来计算针对所述多个区域中的每个区域的辅助加热量；以及除了对电加热进行控制以外，还基于针对所述多个区域中的每个区域所计算的辅助加热量来控制针对所述多个区域中的每个区域的辅助加热。根据本专利技术，可以提供如下电加热设备和电加热方法，其能够在不移动电极的情况下，考虑与待加热的材料的截面面积有关的信息，通过在电加热的同时执行必要的辅助加热来减少针对待加热的材料的加热时间。根据下文中给出的详细描述以及仅通过说明方式给出且因此不被认为限制本专利技术的附图，将更透彻地理解本专利技术的上述和其他目的、特征和优点。附图说明图1是示出根据本专利技术的示例性实施方式的电加热设备的示意性系统配置的框图；图2是用于解释当待加热的材料的截面面积从正电极侧到负电极侧逐渐增加时的辅助加热方法的图；图3是用于解释当待加热的材料的截面面积从正电极侧到待加热的材料的中央逐渐增加以及从中央到负电极侧逐渐减少时的辅助加热方法的图；以及图4是示出根据本专利技术的示例性实施方式的电加热方法的处理流程的示例的流程图。具体实施方式在下文中参照附图来说明根据本专利技术的示例性实施方式。例如，根据本专利技术的示例性实施方式的电加热设备通过向待加热的材料供电并且由此对待加热的材料进行直接加热来对待加热的材料如板状金属材料(如汽车的结构)进行热处理。图1是示出根据该示例性实施方式的电加热设备的示意性系统配置的框图。根据该示例性实施方式的电加热设备1包括：一对正负电极2和3；供电单元4，其向正电极2和负电极3提供电力；第一辅助加热器5至第五辅助加热器9，所述辅助加热器5至9中的每个辅助加热器对待加热的材料X的多个区域中的相应区域进行加热；温度传感器10，其对待加热的材料X的温度进行检测；以及控制设备11，其控制供电单元4以及第一辅助加热器5至第五辅助加热器9。正电极2和负电极3与待加热的板状材料X接触，其中，正电极2与负电极3之间具有预定距离。注意，尽管在该示例性实施方式中设置了一对正负电极2和3，但是本专利技术并不限于这样的配置。例如，可以布置两对或多于两对的正负电极2和3。另外，待加热的材料X的形状不限于板状形状。例如，待加热的材料X可以具有柱状形状或方柱状形状。供电单元4通过提供在正电极2与负电极3之间流动的电流来对待加热的材料X进行电加热。例如，供电单元4由电源如电池构成。第一辅助加热器5至第五辅助加热器9是辅助加热装置的具体示例。第一辅助加热器5至第五辅助加热器9对待加热的材料X的相应的预定区域进行加热。第一辅助加热器5至第五辅助加热器9中的每个辅助加热器例如是近红外加热器或远红外加热器。例如，第一辅助加热器5至第五辅助加热器9沿着待加热的材料X的纵向方向进行布置。例如，在待加热的材料X中，从待加热的材料X的左侧(在图1中的上侧)起沿着待加热的材料X的纵向方向以固定间隔按顺序定义了第一区域至第五区域。第一辅助加热器5至第五辅助加热器9分别被布置在与待加热的材料X的第一区域至第五区域相对应的位置上。此外，第一辅助加热器5至第五辅助加热器9分别对待加热的材料X的第一区域至第五区域进行加热。第一辅助加热器5至第五辅助加热器9根据来自控制设备11的控制信号分别对待加热的材料X的第一区域至第五区域进行加热。注意，对待加热的材料X的每个区域的上述定义仅是示例。对区域的定义不限于这样的示例并且可以任意确定。可以任意地确定辅助加热器的数目和布置，只要待加热的材料X的所定义区域中的每个区域可以被适当加热。通过增加辅助加热器的数目，可以以更精细的方式对待加热的材料X的低温区域进行加热，从而使得可以以较高精度降低温度不规则性。此外，可以采用如下配置：通过使用移动机构如导轨机构将一个辅助加热器移动至待加热的材料X的每个区域并且对其进行加热。尽管第一辅助加热器5至第五辅助加热器9是相同类型的加热器，但它们可以不一定是相同类型的加热器。第一辅助加热器5至第五辅助加热器9可以是不同类型的加热器的组合。例如，可以考虑第一区域至第五区域的材料特性来针对第一区域至第五区域布置最佳的辅助加热器。温度传感器10检测待加热的材料X的温度并且将所检测的温度输出至控制设备11。温度传感器10例如是辐射温度计。注意，电加热设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电加热设备，所述电加热设备通过使多个电极与待加热的材料接触并且提供在所述电极之间流动的电流来对所述待加热的材料进行电加热，其中所述电极之间具有预定距离，所述电加热设备包括：辅助加热装置，所述辅助加热装置用于对所述待加热的材料中预先定义的多个区域中的每个区域进行辅助加热；以及控制装置，所述控制装置用于控制针对所述待加热的材料的所述电加热和所述辅助加热，其中，通过以下操作来获得针对所述多个区域中的每个区域的辅助加热量：基于所述待加热的材料的截面面积信息和所述待加热的材料的温度信息来计算用于使所述多个区域中的每个区域加热至预定目标温度的必需加热量，以及通过所述电加热在所述多个区域中的每个区域中所生成的电加热量；以及从所计算的必需加热量中减去所计算的电加热量，以及所述控制装置除了对所述电加热进行控制以外还对所述辅助加热装置进行控制，以使得基于针对所述多个区域中的每个区域所获得的辅助加热量来对所述多个区域中的每个区域进行辅助加热。

【技术特征摘要】
2015.07.17 JP 2015-1430891.一种电加热设备，所述电加热设备通过使多个电极与待加热的材料接触并且提供在所述电极之间流动的电流来对所述待加热的材料进行电加热，其中所述电极之间具有预定距离，所述电加热设备包括：辅助加热装置，所述辅助加热装置用于对所述待加热的材料中预先定义的多个区域中的每个区域进行辅助加热；以及控制装置，所述控制装置用于控制针对所述待加热的材料的所述电加热和所述辅助加热，其中，通过以下操作来获得针对所述多个区域中的每个区域的辅助加热量：基于所述待加热的材料的截面面积信息和所述待加热的材料的温度信息来计算用于使所述多个区域中的每个区域加热至预定目标温度的必需加热量，以及通过所述电加热在所述多个区域中的每个区域中所生成的电加热量；以及从所计算的必需加热量中减去所计算的电加热量，以及所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村尚范，长谷部朝彦，木村真穗，作井孝至，森田健一，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP