[发明专利]感应加热装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

发明要解决的课题

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。

本发明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

本发明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，在本发明的感应加热装置中，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是本发明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是示出使用了本发明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是本发明的第二实施方式的感应加热装置的主要部分示意图。