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公開番号2024067516
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022177661
出願日2022-11-04
発明の名称誘導加熱装置
出願人日本碍子株式会社,国立大学法人岡山大学
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類H05B 6/10 20060101AFI20240510BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】被加熱物の外周部と中心部との間の温度偏差を小さくできる誘導加熱装置を提供する。
【解決手段】本発明による誘導加熱装置は、一実施形態において、導体100が所定の軸線AL周りに巻回された誘導加熱コイル10と、軸線ALが延びる方向に関して誘導加熱コイル10の軸端部102か又は軸端部102の外側に配置された軟磁性材110を含む、部材11と、誘導加熱コイル10及び部材11の内側に配置され、誘導加熱コイル10からの磁束による誘導加熱によって加熱可能に構成された被加熱物2と、を備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
導体が所定の軸線周りに巻回された誘導加熱コイルと、
前記軸線が延びる方向に関して前記誘導加熱コイルの軸端部か又は前記軸端部の外側に配置された軟磁性材を含む、部材と、
前記誘導加熱コイル及び前記部材の内側に配置され、前記誘導加熱コイルからの磁束による誘導加熱によって加熱可能に構成された被加熱物と、
を備えている、
誘導加熱装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
前記被加熱物は、前記軸線が延びる方向に流れる流体の流路を形成する、
請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項３】
前記部材は、複数の貫通孔を有する板状の軟磁性材を有することで前記被加熱物とともに前記流路を形成する、
請求項２に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】
前記軸線に直交する面における前記貫通孔の最大幅は、前記軸線が延びる方向に係る前記誘導加熱コイルの長さの８５％以下である、
請求項３に記載の誘導加熱装置。
【請求項５】
前記誘導加熱コイルは、前記軸線が延びる方向の両側に開口部を有し、
前記部材は、少なくとも一方の前記開口部の少なくとも一部を覆うように配置されている、
請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項６】
前記誘導加熱コイルは、前記軸線が延びる方向の両側に開口部を有し、
前記部材は、前記誘導加熱コイルの一方の開口部を覆う第１部材と、前記誘導加熱コイルの他方の開口部を覆う第２部材とを有している、
請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項７】
前記誘導加熱コイルの背部の少なくとも一部を覆うように配置された軟磁性材料で構成された背部壁
をさらに備えている、
請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項８】
前記背部壁は、前記誘導加熱コイルの端部において前記部材と接続されている、
請求項７に記載の誘導加熱装置。
【請求項９】
前記誘導加熱コイルは、前記軸線が延びる方向の両側に開口部を有し、
前記部材は、前記開口部の外縁から中心部に向かってそれぞれ延在された複数の棒状の軟磁性材を含む、
請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項１０】
前記複数の棒状の軟磁性材は、前記開口部の前記外縁側に位置する外端と、前記開口部の前記中心部側に位置する内端とを有しており、
前記外端の断面積は、前記内端の断面積より大きい、
請求項９に記載の誘導加熱装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば下記の非特許文献１に示されているように、電磁誘導により被加熱物を加熱する誘導加熱が知られている。誘導加熱は、磁性材料及び／又は導電材料を含む被加熱物の近傍に誘導加熱コイルを配置し、その誘導加熱コイルの近傍に磁界を発生させることで行われる。
【０００３】
誘導加熱コイルは、例えば銅パイプ及び平角線等の導体が所定の軸線周りに巻回されることで形成され得る。例えば柱状の被加熱物を加熱するとき、被加熱物の外周に誘導加熱コイルが配置され得る。磁界は、誘導加熱コイルに電流を流すことで発生され得る。誘導加熱コイルに流す電流は、高周波インバータからの交流電流を変圧器により増幅することにより得られる大電流であり得る。誘導加熱は、被加熱物を非接触で加熱できることから、熱伝導性の悪い材料を加熱する場合、及び熱接触が容易でない条件で対象物を加熱する場合に特に有用である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
一般社団法人日本エレクトロヒートセンター編「新訂版エレクトロヒートハンドブック」オーム社２０１９年４月１０日発行（第２６３頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のような誘導加熱コイルの内側に被加熱物を配置するとき、誘導加熱コイルに近い被加熱物の外周部に磁束が集中しやすく、被加熱物の外周部と中心部との間に温度偏差が生じやすい。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、被加熱物の外周部と中心部との間の温度偏差を小さくできる誘導加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１項．本発明は、一実施形態において、導体が所定の軸線周りに巻回された誘導加熱コイルと、軸線が延びる方向に関して誘導加熱コイルの軸端部か又は軸端部の外側に配置された軟磁性材を含む、部材と、誘導加熱コイル及び部材の内側に配置され、誘導加熱コイルからの磁束による誘導加熱によって加熱可能に構成された被加熱物と、を備えている、誘導加熱装置に関する。
【０００８】
第２項．本発明は、被加熱物は、軸線が延びる方向に流れる流体の流路を形成する、第１項に記載の誘導加熱装置に関していてよい。
【０００９】
第３項．本発明は、部材は、複数の貫通孔を有する板状の軟磁性材を有することで被加熱物とともに流路を形成する、第２項に記載の誘導加熱装置に関していてよい。
【００１０】
第４項．本発明は、軸線に直交する面における貫通孔の最大幅は、軸線が延びる方向に係る誘導加熱コイルの長さの８５％以下である、第３項に記載の誘導加熱装置に関していてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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