[發(fā)明專利]環(huán)狀金屬件感應(yīng)加熱裝置和杯狀金屬件感應(yīng)加熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210515097.0
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN103167657A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 外村徹;藤本泰広
• 申請（專利權(quán)）人: 特電株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H05B6/10
• 分類號(hào): H05B6/10;H05B6/44;H05B6/42
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 周善來;李雪春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過感應(yīng)加熱對(duì)形成為杯狀或環(huán)狀的非磁性金屬件進(jìn)行加熱的金屬件感應(yīng)加熱裝置。

背景技術(shù)

如專利文獻(xiàn)1所示，作為對(duì)作為被加熱物的環(huán)狀金屬件進(jìn)行感應(yīng)加熱的裝置，沿環(huán)狀金屬件的周向設(shè)置有多個(gè)環(huán)狀鐵芯，通過向輸入線圈施加交流電壓，使短路電流流過環(huán)狀金屬件，由此對(duì)環(huán)狀金屬件進(jìn)行感應(yīng)發(fā)熱。

具體地說，所述感應(yīng)加熱裝置包括：多個(gè)環(huán)狀鐵芯，設(shè)置成沿作為被加熱物的環(huán)狀金屬件的周向貫通該環(huán)狀金屬件；以及輸入線圈，纏繞在各所述環(huán)狀鐵芯的一部分上，被施加交流電壓。

可是，在所述感應(yīng)加熱裝置中，針對(duì)一個(gè)被加熱物使用多個(gè)環(huán)狀鐵芯，存在生產(chǎn)率低的問題。

可是，由于不能通過所述感應(yīng)加熱裝置對(duì)形成為有底筒狀的杯狀金屬件進(jìn)行感應(yīng)加熱，所以仍然使用專利文獻(xiàn)2所示的加熱爐對(duì)所述杯狀金屬件進(jìn)行加熱。

可是，使用加熱爐對(duì)杯狀金屬件進(jìn)行加熱，存在升溫速度慢等升溫效率差的問題以及熱效率差的問題

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利公開公報(bào)特開2011－23251號(hào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利公開公報(bào)特開2004－278930號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

鑒于所述的問題，本發(fā)明的主要目的在于提供環(huán)狀金屬件感應(yīng)加熱裝置和杯狀金屬件感應(yīng)加熱裝置，可以一舉解決所述的問題，可以高效地對(duì)由非磁性金屬制成的環(huán)狀金屬件或杯狀金屬件進(jìn)行加熱，并且可以通過一個(gè)感應(yīng)加熱裝置同時(shí)對(duì)多個(gè)環(huán)狀金屬件或多個(gè)杯狀金屬件進(jìn)行加熱，從而可以提高生產(chǎn)率。

即，本發(fā)明提供一種環(huán)狀金屬件感應(yīng)加熱裝置，其具有多個(gè)分割鐵芯部，該多個(gè)分割鐵芯部是通過把環(huán)狀鐵芯分割而形成的，通過把由非磁性金屬制成的環(huán)狀金屬件安裝于所述多個(gè)分割鐵芯部中的至少一個(gè)所述分割鐵芯部的多個(gè)分割端部，使所述環(huán)狀鐵芯貫通多個(gè)所述環(huán)狀金屬件，并向分別設(shè)于多個(gè)所述環(huán)狀金屬件的各自的外周部或內(nèi)周部的輸入線圈施加交流電壓，由此對(duì)多個(gè)所述環(huán)狀金屬件進(jìn)行感應(yīng)加熱。

按照所述的環(huán)狀金屬件感應(yīng)加熱裝置，通過把環(huán)狀金屬件安裝于分割鐵芯部的分割端部，并向輸入線圈施加交流電壓，由此短路電流在由非磁性金屬制成的環(huán)狀金屬件中流動(dòng)，環(huán)狀金屬件產(chǎn)生感應(yīng)發(fā)熱，所以可以高效地對(duì)環(huán)狀金屬件進(jìn)行加熱。此外，由于把環(huán)狀金屬件分別安裝于分割鐵芯部的多個(gè)分割端部，所以通過一個(gè)環(huán)狀鐵芯可以對(duì)多個(gè)環(huán)狀金屬件進(jìn)行感應(yīng)加熱，并可以同時(shí)對(duì)多個(gè)環(huán)狀金屬件進(jìn)行加熱，從而可以提高生產(chǎn)率。

此外，如果環(huán)狀金屬件由磁性金屬制成，則即使不使磁路貫通環(huán)狀金屬件的內(nèi)部，金屬件本身也形成磁路和短路電路而發(fā)熱。另一方面，正是由于環(huán)狀金屬件由非磁性金屬制成，所以本發(fā)明需要在環(huán)狀金屬件的內(nèi)周側(cè)配置構(gòu)成磁路的鐵芯，由此使磁通貫通非磁性金屬。

為了通過簡單的結(jié)構(gòu)把環(huán)狀鐵芯分割成多個(gè)，優(yōu)選的是，所述環(huán)狀鐵芯由半環(huán)形鐵芯式卷鐵芯（カットコア型巻鉄心）構(gòu)成。

作為由半環(huán)形鐵芯式卷鐵芯構(gòu)成環(huán)狀鐵芯的情況下的具體實(shí)施方式，所述環(huán)狀鐵芯被分割成由半環(huán)形鐵芯構(gòu)成的第一分割鐵芯部和第二分割鐵芯部，所述環(huán)狀金屬件分別安裝于所述第一分割鐵芯部和所述第二分割鐵芯部中的至少一方的多個(gè)分割端部。

在半環(huán)形鐵芯式卷鐵芯以外的結(jié)構(gòu)中，為了通過簡單的結(jié)構(gòu)把環(huán)狀鐵芯分割成多個(gè)，優(yōu)選的是，所述環(huán)狀鐵芯包括：多個(gè)鐵芯柱；第一連接鐵芯，分別與所述多個(gè)鐵芯柱的一個(gè)端部連接；以及第二連接鐵芯，分別與所述多個(gè)鐵芯柱的另一個(gè)端部連接，所述多個(gè)鐵芯柱是圓筒形的鐵芯柱（以下也稱為漸開線鐵芯），該圓筒形的鐵芯柱是通過把多個(gè)磁性鋼板以放射狀的方式層疊成圓筒形而形成的，所述多個(gè)磁性鋼板具有彎曲成漸開線形狀的彎曲部。

作為環(huán)狀鐵芯包括多個(gè)鐵芯柱、第一連接鐵芯和第二連接鐵芯的結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施方式，優(yōu)選的是，所述環(huán)狀鐵芯被分割成：第一分割鐵芯部，由所述多個(gè)鐵芯柱和所述第一連接鐵芯構(gòu)成；以及第二分割鐵芯部，由所述第二連接鐵芯構(gòu)成，所述環(huán)狀金屬件分別安裝于所述多個(gè)鐵芯柱。按照該結(jié)構(gòu)，利用作為其他部件構(gòu)成的鐵芯柱和第二連接鐵芯的結(jié)構(gòu)，不對(duì)鐵芯柱實(shí)施分割等加工，就可以對(duì)環(huán)狀金屬件進(jìn)行感應(yīng)加熱。

在因環(huán)狀金屬件內(nèi)徑的關(guān)系而使鐵芯柱的截面面積受到限制的情況下，通過增大向輸入線圈施加的交流電壓的頻率，可以在確保必要的輸入電壓的同時(shí)，把磁通密度抑制在飽和磁通密度以下。可是，在該情況下，存在因頻率增大造成鐵損增加從而使鐵芯柱的溫度升高的問題。為了通過利用漸開線鐵芯的結(jié)構(gòu)很好地解決該問題，優(yōu)選的是，設(shè)置有冷卻管，該冷卻管貼緊所述多個(gè)鐵芯柱的內(nèi)側(cè)周面，通過使冷卻介質(zhì)在所述冷卻管中流動(dòng)，對(duì)所述多個(gè)鐵芯柱進(jìn)行冷卻。