[實用新型]環狀金屬件感應加熱裝置和杯狀金屬件感應加熱裝置

有效

• 申請號: 201220664691.1
• 申請日: 2012-12-05
• 公開（公告）號: CN203027520U
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 外村徹;藤本泰広
• 申請（專利權）人: 特電株式會社
• 主分類號: H05B6/10
• 分類號: H05B6/10;H05B6/44;H05B6/42
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 周善來;李雪春

技術領域

本發明涉及通過感應加熱對形成為杯狀或環狀的非磁性金屬件進行加熱的金屬件感應加熱裝置。

背景技術

如專利文獻1所示，作為對作為被加熱物的環狀金屬件進行感應加熱的裝置，沿環狀金屬件的周向設置有多個環狀鐵芯，通過向輸入線圈施加交流電壓，使短路電流流過環狀金屬件，由此對環狀金屬件進行感應發熱。

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

可是，在所述感應加熱裝置中，針對一個被加熱物使用多個環狀鐵芯，存在生產率低的問題。

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

可是，使用加熱爐對杯狀金屬件進行加熱，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

現有技術文獻

專利文獻1：日本專利公開公報特開2011－23251號

專利文獻2：日本專利公開公報特開2004－278930號

發明內容

鑒于所述的問題，本發明的主要目的在于提供環狀金屬件感應加熱裝置和杯狀金屬件感應加熱裝置，可以一舉解決所述的問題，可以高效地對由非磁性金屬制成的環狀金屬件或杯狀金屬件進行加熱，并且可以通過一個感應加熱裝置同時對多個環狀金屬件或多個杯狀金屬件進行加熱，從而可以提高生產率。

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

按照所述的環狀金屬件感應加熱裝置，通過把環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狀金屬件中流動，環狀金屬件產生感應發熱，所以可以高效地對環狀金屬件進行加熱。此外，由于把環狀金屬件分別安裝于分割鐵芯部的多個分割端部，所以通過一個環狀鐵芯可以對多個環狀金屬件進行感應加熱，并可以同時對多個環狀金屬件進行加熱，從而可以提高生產率。

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

為了通過簡單的結構把環狀鐵芯分割成多個，優選的是，所述環狀鐵芯由半環形鐵芯式卷鐵芯（カットコア型巻鉄心）構成。

作為由半環形鐵芯式卷鐵芯構成環狀鐵芯的情況下的具體實施方式，所述環狀鐵芯被分割成由半環形鐵芯構成的第一分割鐵芯部和第二分割鐵芯部，所述環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分割端部。

在半環形鐵芯式卷鐵芯以外的結構中，為了通過簡單的結構把環狀鐵芯分割成多個，優選的是，所述環狀鐵芯包括：多個鐵芯柱；第一連接鐵芯，分別與所述多個鐵芯柱的一個端部連接；以及第二連接鐵芯，分別與所述多個鐵芯柱的另一個端部連接，所述多個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，所述多個磁性鋼板具有彎曲成漸開線形狀的彎曲部。

作為環狀鐵芯包括多個鐵芯柱、第一連接鐵芯和第二連接鐵芯的結構的具體實施方式，優選的是，所述環狀鐵芯被分割成：第一分割鐵芯部，由所述多個鐵芯柱和所述第一連接鐵芯構成；以及第二分割鐵芯部，由所述第二連接鐵芯構成，所述環狀金屬件分別安裝于所述多個鐵芯柱。按照該結構，利用作為其他部件構成的鐵芯柱和第二連接鐵芯的結構，不對鐵芯柱實施分割等加工，就可以對環狀金屬件進行感應加熱。

在因環狀金屬件內徑的關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，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構很好地解決該問題，優選的是，設置有冷卻管，該冷卻管貼緊所述多個鐵芯柱的內側周面，通過使冷卻介質在所述冷卻管中流動，對所述多個鐵芯柱進行冷卻。