JP2023122602A - warming device - Google Patents
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- General Induction Heating (AREA)
Abstract
【課題】周辺設備などに及ぼす影響を抑えた小型で省エネルギー性能に優れた加温装置を提供する。
【解決手段】加温装置10は、被加温物Wを加温するものであり、磁石20と、被加温物Wと磁石20との間に介装される金属体30と、磁石20と金属体30を相対回転させるための回転駆動部である電動モータ40と、を備え、電動モータ40によって磁石20と金属体30を相対回転させたときに金属体30に渦電流が流れることを利用して金属体30を発熱させるように構成されている。
【選択図】図2
Kind Code: A1 To provide a compact heating device with excellent energy-saving performance that suppresses the influence on peripheral equipment.
A heating device (10) heats an object (W) to be heated. and an electric motor 40 which is a rotary drive unit for relatively rotating the metal body 30, and the eddy current flowing in the metal body 30 when the magnet 20 and the metal body 30 are relatively rotated by the electric motor 40. It is configured to heat the metal body 30 by using it.
[Selection drawing] Fig. 2
Description
本発明は、加温装置に関する。 The present invention relates to a warming device.
従来、車両に装着される樹脂製やゴム製の部品を予め加温する設備では、電熱コアと送風機を用いた加温装置が採用されている。この加温装置は、電熱コアを高温状態に制御し、この電熱コアに送風機で風を送ることによって、部品を収納する密閉空間に熱風を供給するように構成されている。この加温装置では、高温物となる電熱コアを使用して、例えば100℃を大幅に上回るような高温の熱風を生成するため、この熱風が部品に局所的に作用すると、部品が変形したり劣化したりするという問題が生じ得る。このとき、生成する熱風が高温であるゆえ、部品を収容する密閉空間を拡張する必要があり、設備が大型化するという問題や、この密閉空間の全体を温めるために多くの使用電力を要するという問題がある。また、密閉空間の拡張に伴い空間温度が低下すると、密閉空間を適した温度範囲まで加温する時間を必要とすることから、部品の収納数を増やして加温完了状態の部品のストックを増やす必要がある。無人搬送車(AGV)や台車で部品を各工程へ個別に運搬する時間を使い加温する場合でも、電熱コアを使用した加温装置を採用すると、同様の問題が生じ得る。 2. Description of the Related Art Conventionally, a heating device using an electric heating core and an air blower has been adopted in equipment for preheating resin-made or rubber-made parts to be mounted on a vehicle. This heating device is configured to control the electric heating core to a high temperature state and supply hot air to the closed space in which the parts are housed by sending air to the electric heating core with a blower. In this heating device, an electric heating core, which is a high-temperature object, is used to generate hot air with a high temperature of, for example, significantly exceeding 100°C. A problem of deterioration may occur. At this time, since the hot air generated is high temperature, it is necessary to expand the sealed space that houses the parts, which causes problems such as increasing the size of the equipment and requiring a large amount of power to heat the entire sealed space. There's a problem. In addition, when the temperature of the enclosed space decreases as the enclosed space expands, it takes time to heat the enclosed space to an appropriate temperature range. There is a need. Even in the case of heating by using an automatic guided vehicle (AGV) or truck to transport parts individually to each process, a similar problem can occur if a heating device using an electric heating core is adopted.
このような問題を解消するのに有効な加温技術が、例えば、下記特許文献1に開示されている。特許文献1に開示の電磁誘導加熱装置は、通電可能なコイルと、発熱体である多層構造体と、を有し、コイルに高周波電流を流したときの電磁誘導を利用して多層構造体を発熱させるように構成されている。この電磁誘導加熱装置によれば、多層構造体を部品に向けて近接して配置すれば、部品を広い密閉空間に収容することなく誘導加熱によって加温することが可能になる。
A heating technique that is effective in solving such problems is disclosed in, for example,
しかしながら、上記電磁誘導加熱装置のように、コイルを使用した誘導加熱式の技術を採用する場合、以下のような問題が生じることが知られている。すなわち、コイルに高周波電流を流したときに発生する電磁界の影響によって、対象部品を加温するときに対象部品以外の周辺部品まで発熱するという問題や、周辺設備の電気回路がショートしたりするという問題が生じ得る。このため、この種の加温装置の設計においては、周辺設備などに及ぼす影響を抑えたうえで、対象部品を加温することができる技術が求められている。 However, it is known that the following problems occur when an induction heating technique using a coil is adopted as in the above electromagnetic induction heating device. In other words, due to the influence of the electromagnetic field generated when a high-frequency current is passed through the coil, when the target part is heated, the surrounding parts other than the target part also heat up, and the electric circuit of the peripheral equipment is shorted. problem can arise. Therefore, in the design of this type of heating device, there is a demand for a technology capable of heating target parts while suppressing the effects on peripheral equipment.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、周辺設備などに及ぼす影響を抑えた小型で省エネルギー性能に優れた加温装置を提供しようとするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a small-sized heating apparatus that has excellent energy-saving performance while suppressing the influence on peripheral equipment.
本発明の一態様は、
被加温物を加温する加温装置であって、
磁石と、
上記被加温物と上記磁石との間に介装される金属体と、
上記磁石と上記金属体を相対回転させるための回転駆動部と、
を備え、
上記回転駆動部によって上記磁石と上記金属体を相対回転させたときに上記金属体に渦電流が流れることを利用して上記金属体を発熱させるように構成されている、加温装置、
にある。
One aspect of the present invention is
A heating device for heating an object to be heated,
a magnet;
a metal body interposed between the object to be heated and the magnet;
a rotary drive unit for relatively rotating the magnet and the metal body;
with
a heating device configured to generate heat in the metal body by utilizing eddy current flowing in the metal body when the magnet and the metal body are relatively rotated by the rotation drive unit;
It is in.
上述の態様の加温装置において、金属体は、被加温物と磁石との間に介装され、回転駆動部の駆動力によって磁石と相対回転する。このとき、導体である金属体に渦電流が流れると、この渦電流の熱作用(ジュール熱)によって金属体が発熱する。被加温物を発熱状態の金属体に対向させて配置すれば、この金属体からの赤外線放射で伝わる熱によって被加温物を加温することができる。 In the heating device of the above aspect, the metal body is interposed between the object to be heated and the magnet, and rotates relative to the magnet by the driving force of the rotary drive section. At this time, when an eddy current flows through the metal body, which is a conductor, the metal body generates heat due to the thermal action (Joule heat) of this eddy current. If the object to be heated is arranged so as to face the metal body in the heat-generating state, the object to be heated can be heated by the heat transmitted by the infrared radiation from the metal body.
ここで、金属体は電熱コアのような高温物にならないため、被加温物の全体をその材質などに応じた適切な温度で加温することができる。例えば、磁石と金属体の相対回転速度、磁石と金属体との間の距離、金属体の材料などの条件を適宜に変更すれば、金属体の発熱温度を容易に調節できる。このため、高温物を使用して被加温物を局所的に加熱する場合のように被加温物が変形したり劣化したりするような現象が生じるのを防ぐことが可能である。 Here, since the metal body does not become a high-temperature object like the electric heating core, the entire object to be heated can be heated to an appropriate temperature according to its material. For example, the heat generation temperature of the metal body can be easily adjusted by appropriately changing conditions such as the relative rotational speed of the magnet and the metal body, the distance between the magnet and the metal body, and the material of the metal body. For this reason, it is possible to prevent phenomena such as deformation or deterioration of the object to be heated as in the case where the object to be heated is locally heated using a high-temperature object.
また、回転駆動部を作動させるのみで金属体を発熱させることができる構造ゆえ、加温装置の運転に使用するエネルギーを低く抑えることができる。また、構造が簡単であるため加温装置を小型化できるうえ、被加温物を金属体から近い位置で加温できるため被加温物を広い密閉空間に収容して温める必要がなく、設備が大型化するのを防ぐのに有効である。さらに、コイルに高周波電流を流して電磁界を形成する構造のように、対象となる被加温物の周辺にある部材まで発熱したり、周辺設備の電気回路がショートしたりする現象が発生するのを防ぐことができる。 In addition, because of the structure in which the metal body can be heated only by operating the rotary drive part, the energy used for the operation of the heating device can be kept low. In addition, since the structure is simple, the heating device can be made smaller, and the object to be heated can be heated at a position close to the metal body, so there is no need to store the object in a wide closed space for heating. is effective in preventing the increase in size. Furthermore, as in a structure that forms an electromagnetic field by passing a high-frequency current through a coil, a phenomenon occurs in which heat is generated even in members around the object to be heated, and the electric circuit of peripheral equipment is short-circuited. can prevent
以上のごとく、上述の態様によれば、周辺設備などに及ぼす影響を抑えた小型で省エネルギー性能に優れた加温装置を提供することが可能になる。 As described above, according to the above-described aspect, it is possible to provide a small-sized heating device with excellent energy-saving performance that suppresses the influence on peripheral equipment and the like.
上述の態様の好ましい実施形態について以下に説明する。 Preferred embodiments of the above aspects are described below.
上述の態様の加温装置は、上記金属体から上記被加温物に向かう気流を供給する気流供給部を備えるのが好ましい。 It is preferable that the heating device of the above aspect includes an airflow supply section that supplies an airflow directed from the metal body to the object to be heated.
この加温装置によれば、金属体に接触して温められた気体を気流供給部によって供給された発生した気流を利用して被加温物に向けて流すことができる。これにより、金属体で生じた熱を効率よく被加温物に伝えて加温できる。 According to this heating device, the gas heated by coming into contact with the metal body can be flowed toward the object to be heated using the generated airflow supplied by the airflow supply unit. As a result, the heat generated in the metal body can be efficiently transferred to the object to be heated to heat it.
上述の態様の加温装置において、上記回転駆動部は、上記磁石に連結されており、上記気流供給部は、上記回転駆動部によって上記磁石と一体的に回転する送風ファンと、上記送風ファンから上記金属体に向けて延びる送風路を形成する気流ガイド部と、を有するのが好ましい。 In the warming device of the above-described aspect, the rotation drive section is connected to the magnet, and the airflow supply section includes a blower fan that is integrally rotated with the magnet by the rotation drive section, and a blower from the blower fan. and an air flow guide portion forming an air passage extending toward the metal body.
この加温装置によれば、磁石と送風ファンが一体的に回転するため、磁石の回転速度の増減に応じた金属体の発熱量の増減と、送風ファンの回転速度の増減に応じた風量の増減と、を比例させることができる。これにより、被加温物の加温レベルの調節を送風ファンの制御のみによって簡単に行うことが可能である。 According to this heating device, since the magnet and the blower fan rotate together, the amount of heat generated by the metal body increases or decreases according to the increase or decrease in the rotation speed of the magnet, and the air volume increases or decreases according to the increase or decrease in the rotation speed of the blower fan. Increase or decrease can be proportional. As a result, it is possible to easily adjust the heating level of the object to be heated only by controlling the blower fan.
上述の態様の加温装置は、上記金属体から上記被加温物に向けて気流を整流して流す整流部を備えるのが好ましい。 It is preferable that the heating device of the above aspect includes a rectifying section that rectifies and flows an airflow from the metal body toward the object to be heated.
この加温装置によれば、金属体で加熱された気流を整流部で整流したうえで被加温物に向けて流すことができ、被加温物の加温に必要な風量の気流を被加温物の所望の部位に適切に供給することが可能になる。 According to this heating device, the airflow heated by the metal body can be rectified by the rectifying section and then flowed toward the object to be heated. It becomes possible to appropriately supply the desired portion of the object to be heated.
上述の態様の加温装置において、上記整流部は、上記被加温物に対向する平板部を有し、上記平板部には上記気流供給部によって供給された気流が通過可能な整流孔が設けられているのが好ましい。 In the heating device of the above aspect, the rectifying section has a flat plate portion facing the object to be heated, and the flat plate portion is provided with a rectifying hole through which the airflow supplied by the airflow supply unit can pass. It is preferable that
この加温装置によれば、金属体で加熱された気流を平板部に設けた整流孔を利用して整流するようにすれば、整流部の構造を簡素化できる。 According to this heating device, the structure of the rectifying section can be simplified by rectifying the airflow heated by the metal body using the rectifying holes provided in the flat plate portion.
上述の態様の加温装置において、上記整流部は、上記金属体の一部によって構成されているのが好ましい。 In the heating device of the aspect described above, it is preferable that the straightening section is formed of a part of the metal body.
この加温装置によれば、発熱体となる金属体に気流の整流機能を兼務させることによって、専用の整流部を用いる場合に比べて部品点数を少なく抑えることが可能になる。 According to this heating device, the metal body serving as the heating element also has an air flow rectifying function, so that the number of parts can be reduced compared to the case of using a dedicated rectifying section.
上述の態様の加温装置において、上記磁石は、上記金属体に向かう磁場強度を高めるハルバッハ配列を有する永久磁石であるのが好ましい。 In the warming device of the above aspect, it is preferable that the magnet is a permanent magnet having a Halbach array that enhances the magnetic field strength toward the metal body.
この加温装置によれば、ハルバッハ配列を有する永久磁石によって金属体に向かう磁場強度を高めることで、ハルバッハ配列を使用しない場合に比べて金属体の発熱を促進することができ、これにより金属体の発熱効率を高めることが可能になる。 According to this heating device, the permanent magnet having the Halbach array increases the strength of the magnetic field directed toward the metal body, so that heat generation of the metal body can be accelerated compared to when the Halbach array is not used. It is possible to increase the heat generation efficiency of
以下、上述の態様の一実施形態である加温装置の具体的な構造について、図面を参照しつつ説明する。 A specific structure of the heating device, which is an embodiment of the above aspect, will be described below with reference to the drawings.
なお、本明細書では、特に断わらない限り、加温装置の軸方向である第1方向を矢印Xで示し、加温装置の周方向である第2方向を矢印Yで示すものとする。 In this specification, the arrow X indicates the first direction, which is the axial direction of the heating device, and the arrow Y indicates the second direction, which is the circumferential direction of the heating device, unless otherwise specified.
(実施形態1)
図1に示されるように、実施形態1にかかる工程棚1は、部品Wを一時的に収納して保管するための複数の収納部2を有する固定設備である。本形態では、部品Wとして、例えば三種類の部品Wa,Wb,Wcを例示している。部品Waは、加温予定の被加温物であり、そのままの状態で所定の収納部2に収納される。部品Wbは、加温予定の被加温物であり、通い箱に入れた状態で所定の収納部2に収納される。部品Wcは、加温対象ではない部品であり、そのままの状態で所定の収納部2に収納される。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the
実施形態1の加温装置10は、被加温物である部品Wa,Wbを加温するためのものであり、部品Wa,Wbのためのそれぞれの収納部2に取り付けられている。これに対して、部品Wcのための収納部2には加温装置10が取り付けられていない。なお、加温装置10の数は特に限定されるものではないが、部品Wa,Wbを複数方向から加温することで加温の偏りを抑制するためには、1つの収納部2に対して複数の加温装置10を取り付けるのが好ましい。
The
図2に示されるように、加温装置10は、磁石20と、金属体30と、電動モータ40と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
磁石20は、常に磁石としての機能を持ち、磁極の位置及び磁力が変化しない永久磁石である。この磁石20は、第1方向Xを厚み方向とするものであり、金属体30に対して第1方向Xの隙間Sを隔てて配置されている。
The
金属体30は、第1方向Xについて被加温物Wと磁石20との間に設けられる。この金属体30は、第1方向Xを板厚方向とする平板状のプレート部材として構成されている。この金属体30の材料は特に限定されるものではないが、一例として、鉄、銅、ニッケル、アルミニウムなどを含む金属材料を使用することができる。
The
なお、金属体30の形状は特に限定されるものではない。金属体30を第1方向Xから見たときの形状は、例えば図4に示されるような正方形であってもよいし、或いは円形、楕円形、多角形などであってもよい。
Note that the shape of the
図2~図4に示されるように、電動モータ40は、磁石20と金属体30を相対回転させる機能を有する回転駆動部である。本形態では、この電動モータ40は、モータケース41内に、固定子であるステータ42と、回転子であるロータ43と、を収容するように構成されている。特に図示しないものの、電動モータ40は、この電動モータ40に電気的に接続された制御装置によって回転速度などの運転条件が制御される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
電動モータ40のうちロータ43と一体回転するモータシャフト44は、連結用のカップリング45を介して回転体11に連結されている。回転体11は、送風ファン12と磁石20が予め一体化されたアセンブリとして構成されている。このため、電動モータ40は、送風ファン12と磁石20のそれぞれにモータシャフト44まわりに一体回転可能となるように連結されている。
A
送風ファン12は、電動モータ40によって磁石20と一体的に回転する既知の構造の送風機である。この送風ファン12は、第2方向Yを周方向とする円盤状であり、外周部に第2方向Yに等間隔で配列された複数のフィン12a(図4を参照)を有する。このため、電動モータ40のモータシャフト44に伴って送風ファン12が回転すると、この送風ファン12は、上述の吸気路14aを通じて外気を吸い込んで複数のフィン12aで径方向の外方に送り出すことにより気流を形成させる。
The
加温装置10は、回転体11及び金属体30を収容する本体ケース13と、本体ケース13にその開口部を塞ぐように取り付けられるカバー15と、を備えている。本体ケース13は、第2方向Yに延びる側壁14を有する。本体ケース13の側壁14に金属体30が固定されている。また、この側壁14の内側には吸気路14aが設けられている。カバー15は、第2方向Yに延びる側壁16と、第1方向Xを厚み方向として被加温物Wに対向する平板部である天壁17と、を有する。
The
本体ケース13の側壁14とカバー15の側壁16は、送風ファン12から金属体30に向けて延びる送風路18を形成する気流ガイド部を構成している。送風ファン12により形成された気流は、送風路18を金属体30に向けて流れるようにガイドされる。このため、気流ガイド部である側壁14,16は、送風ファン12との協働によって、金属体30から被加温物Wに向かう気流を供給する気流供給部としての機能を果たす。このとき、金属体30が発熱状態にあれば、送風路18を流れる気流は金属体30に接触することによって温められる。一方で、金属体30は送風路18を流れる気流と接触することによって冷やされる。
The
図4及び図5に示されるように、カバー15の天壁17には、送風ファン12から送風路18を通じて送られた気流が通過可能な複数の整流孔17aが貫通形成されている。複数の整流孔17aは、天壁17の全体にわたって概ね均等に配置されている。このため、送風路18で温められた気体は、カバー15の天壁17の複数の整流孔17aを通じて天壁17の第1方向Xの概ね投影領域に相当する広範囲に向けて吹き出すように整流される。このとき、カバー15の天壁17は、被加温物Wに対向する平板部であり、金属体30から被加温物Wに向けて気流を整流して流す整流部としての機能を果たす。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
なお、天壁17における整流孔17aの数や配置は、被加温物Wの形状などに応じて適宜に変更可能である。例えば、被加温物Wの表面に形成された凹みや隙間に気流を供給したいときには、この凹みや隙間に向けて気流が整流されるように整流孔17aの数や配置を設定することができる。
The number and arrangement of the rectifying
また、図4に示されるように、カバー15を必要に応じて別構造のカバー15’に変更することもできる。カバー15’は、天壁17の中央部分に貫通形成された1つの整流孔17bのみを有する。整流孔17bは、その内径がカバー15の整流孔17aの内径を上回るように構成されている。このため、カバー15’は、カバー15を使用する場合に比べて、送風路18で温められた気体を整流孔17aの投影領域に相当する狭い範囲に向けて集中して吹き出すように整流できる。
Also, as shown in FIG. 4, the
図6に示されるように、本形態において、磁石20は、円筒状のハルバッハ配列(或いは、「ハルバック配列」ともいう。)を有する永久磁石である。ここでいう「ハルバッハ配列」とは、既知のものであるためその詳細な説明については省略するが、概して、磁極の方向を最適化することによって特定の方向への磁場強度を最大化することができる磁気回路を形成するものである。この磁石20は、N極をなす複数の第1コア21とS極をなす複数の第2コア22とが適宜に配置された構造を有する。図7に示されるように、この磁石20は、周方向の外側からみたとき、N極とS極が90度向きを変えて並ぶように構成されている。
As shown in FIG. 6, in this embodiment, the
なお、磁石20として使用する永久磁石の種類については特に限定されないが、フェライト系、ネオジウム系、サマリウムコバルト系、アルニコ系のものを適宜に選択して使用することができる。
Although the type of permanent magnet used as the
図7に示されるように、電動モータ40(図2を参照)によって磁石20が回転すると、この磁石20の磁場内で金属体30が相対回転する。すなわち、固定側部材である金属体30に対して可動側部材である磁石20が回転することによって、磁石20と金属体30が相対回転することになる。このとき、導体である金属体30には、電磁誘導の法則にしたがって磁束の増加を打ち消すように渦電流が流れる。そして、この渦電流によりジュール熱が発生することによって金属体30自体が発熱する。
As shown in FIG. 7, when the
このように、本形態の加温装置10は、金属体30に渦電流が流れることを利用して金属体30を発熱させるように構成されている。特に、ハルバッハ配列を有する磁石20を使用して第1方向Xのうち金属体30に向かう片方に磁場が集中するように磁場強度を高めることで、ハルバッハ配列を使用しない場合に比べて金属体30の発熱を促進することができ、金属体30の発熱効率を高めるのに有効である。
As described above, the
これに対して、ハルバッハ配列を使用しない場合には、第1方向Xを左右方向としたとき、磁石20による磁場強度が概ね左右対称になる。このとき、磁石20の回転速度が同一であれば、金属体30に向かう側の磁場強度はハルバッハ配列を使用する場合を下回るため、金属体30の発熱の促進作用が低下する。
On the other hand, when the Halbach array is not used, the magnetic field intensity of the
上述の実施形態1によれば、以下のような作用効果が得られる。 According to the first embodiment described above, the following effects are obtained.
実施形態1の加温装置10において、金属体30は、被加温物Wと磁石20との間に介装され、電動モータ40の駆動力によって磁石20と相対回転する。このとき、導体である金属体30に渦電流が流れると、この渦電流の熱作用(ジュール熱)によって金属体30が発熱する。被加温物Wを発熱状態の金属体30に対向させて配置すれば、この金属体30かららの赤外線放射で伝わる熱によって被加温物Wを加温することができる。
In the
ここで、金属体30は電熱コアのような高温物にならないため、被加温物Wの全体をその材質などに応じた適切な温度(例えば、100℃を大幅に下回るような低温)で加温することができる。例えば、磁石20と金属体30の相対回転速度、磁石20と金属体30との間の距離、金属体30の材料などの条件を適宜に変更すれば、金属体30の発熱温度を容易に調節できる。このため、高温物を使用して被加温物Wを局所的に加熱する場合のように被加温物Wが変形したり劣化したりするような現象が生じるのを防ぐことが可能である。
Here, since the
また、電動モータ40を作動させるのみで金属体30を発熱させることができる構造ゆえ、加温装置10の運転に使用するエネルギーを低く抑えることができる。また、構造が簡単であるため加温装置10を小型化できるうえ、被加温物Wを金属体30から近い位置で加温できるため被加温物Wを広い密閉空間に収容して温める必要がなく、設備が大型化するのを防ぐのに有効である。
Moreover, because of the structure in which the
さらに、コイルに高周波電流を流して電磁界を形成する構造のように、対象となる被加温物Wの周辺にある部材まで発熱したり、周辺設備の電気回路がショートしたりするような現象が発生するのを防ぐことができる。 Furthermore, as in a structure in which a high-frequency current is passed through a coil to form an electromagnetic field, heat is generated even in members around the object to be heated W, and the electric circuit of peripheral equipment is short-circuited. can be prevented from occurring.
したがって、実施形態1によれば、周辺設備などに及ぼす影響を抑えた小型で省エネルギー性能に優れた加温装置10を提供することが可能になる。
Therefore, according to the first embodiment, it is possible to provide the
実施形態1の加温装置10によれば、金属体30に接触して温められた気体を送風ファン12で発生した気流を利用して被加温物Wに向けて流すことができる。これにより、金属体30で生じた熱を効率よく被加温物Wに伝えて加温できる。
According to the
実施形態1の加温装置10によれば、磁石20と送風ファン12が一体的に回転するため、磁石20の回転速度の増減に応じた金属体30の発熱量の増減と、送風ファンの回転速度の増減に応じた風量の増減と、を比例させることができる。これにより、被加温物Wの加温レベルの調節を送風ファン12の制御のみによって簡単に行うことが可能である。
According to the
すなわち、磁石20の回転速度の上昇に伴って金属体30の発熱量が増加したときには、送風ファン12の回転速度の上昇に伴って送風ファン12から金属体30に向かう風量が増える。このため、被加温物Wに対する加温性能を高く設定したいときには、電動モータの出力を上げるように制御するのみで対応可能である。
That is, when the amount of heat generated by the
これに対して、磁石20の回転速度の低下に伴って金属体30の発熱量が減少したときには、送風ファン12の回転速度の低下に伴って送風ファン12から金属体30に向かう風量が減る。このため、被加温物Wに対する加温性能を低く設定したいときには、電動モータの出力を下げるように制御するのみで対応可能である。
On the other hand, when the amount of heat generated by the
実施形態1の加温装置10によれば、金属体30で加熱された気流を整流したうえで被加温物Wに向けて流すことができ、被加温物Wの加温に必要な風量の気流を被加温物Wの所望の部位に適切に供給することが可能になる。特に、金属体30で加熱された気流をカバー15の天壁17に設けた整流孔17aを利用して整流するようにすれば、整流のための構造を簡素化できる。
According to the
実施形態1の加温装置10によれば、発熱体となる金属体30に気流の整流機能を兼務させることによって、専用の整流部を用いる場合に比べて部品点数を少なく抑えることが可能になる。
According to the
以下、実施形態1に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態1の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明は省略する。 Other embodiments related to the first embodiment will be described below with reference to the drawings. In other embodiments, the same reference numerals are assigned to the same elements as those of the first embodiment, and the description of the same elements will be omitted.
(実施形態2)
図8に示されるように、実施形態2の加温装置110は、前記の金属体30とは異なる構造の金属体130を備える点で、実施形態1の加温装置10と相違している。その他の構成及び配置は、実施形態1と同様である。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 8, the
金属体130は、実施形態1の金属体30と同様の材料からなり、磁石20の回転に伴って発熱する発熱体である。この金属体130は、内壁131と、外壁132と、側壁133と、からなる中空構造を有する。内壁131には、送風ファン12で発生した気流が流入する流入開口131aが設けられている。
The
内壁131と側壁133は、送風ファン12との協働によって、金属体30から被加温物Wに向かう気流を供給する気流供給部としての機能を果たす。このため、送風路18を金属体30に向けて流れる気流は、内壁131の流入開口131aを通じて中空部134に流入する。
The
外壁132は、被加温物Wに対向する平板部であり、この平板部に複数の整流孔132aが設けられている。このため、中空部134の気流は複数の整流孔132aを通過するときに整流されて被加温物Wに供給される。このように、本形態の加温装置110では、気流を整流するための整流部が金属体130の一部である外壁132によって構成されている。
The
実施形態2の加温装置110によれば、発熱体となる金属体130に気流の整流機能を兼務させることによって、専用の整流部を用いる場合に比べて部品点数を少なく抑えることが可能になる。
According to the
その他、実施形態1と同様の作用効果を奏する。 In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
(実施形態3)
図9に示されるように、実施形態3の加温装置210は、2つの磁石220(第1磁石220Aと第2磁石220B)を備える点と、前記の金属体30とが異なる構造の金属体230を備える点で、実施形態1の加温装置10と相違している。その他の構成及び配置は、実施形態1と同様である。
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 9, a
第1磁石220Aと第2磁石220Bは、いずれも円筒形状を有するものであり、共通の回転軸部221を中心に回転可能とされた同芯構造を有する。第2磁石220Bよりも小径の第1磁石220Aが第2磁石220Bの内側に配置されている。特に図示しないものの、2つの磁石220は、1または複数の電動モータ40(図4を参照)の駆動力を利用して回転可能となるように構成されている。また、2つの磁石220はいずれも、実施形態1の磁石20と同様に、ハルバッハ配列を有する永久磁石によって構成されている。
Both the
第1磁石220Aと第2磁石220Bとの間の空間部分に円筒形状の金属体230が配置されている。このとき、第1磁石220Aと金属体230との間に隙間Saが形成され、第2磁石220Bと金属体230との間に隙間Sbが形成される。金属体230は、実施形態1の金属体30と同様の材料からなり、2つの磁石220の回転に伴って発熱する発熱体である。
A
2つの磁石220の回転方向は特に限定されないが、金属体230の発熱効率を高めるためには、2つの磁石220を互いに逆方向に回転させるのが好ましい。例えば、第1磁石220Aを第1方向D1に回転させるときに、第2磁石220Bを第1方向D1とは逆方向である第2方向D2に回転させることができる。
Although the direction of rotation of the two
実施形態3の加温装置210によれば、2つの磁石220を金属体230と相対回転させる構造を利用することによって、実施形態1の加温装置10の場合に比べて金属体230の発熱効率を高めることが可能になる。
According to the
その他、実施形態1と同様の作用効果を奏する。 In addition, the same effects as those of the first embodiment are obtained.
本発明は、上述の典型的な形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変更が考えられる。例えば、上述の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。 The present invention is not limited to the exemplary embodiments described above, and various applications and modifications are conceivable without departing from the scope of the present invention. For example, it is also possible to implement the following forms that apply the above-described forms.
上述の形態では、電動モータ40を使用して磁石20,220を回転させる場合について例示したが、電気を駆動源とする電動モータ40に代えて、例えばエアを駆動源とするエアモータを採用してもよい。
In the embodiment described above, the
上述の形態では、磁石20,220としてハルバッハ配列を有する円筒状の永久磁石を使用する場合について例示したが、これに代えて、ハルバッハ配列以外の配列を有する永久磁石や、円筒状以外の形状のる永久磁石などを使用することもできる。
In the embodiment described above, the case of using cylindrical permanent magnets having a Halbach array as the
上述の形態では、固定側部材である金属体30,130,230に対して可動側部材である磁石20,220を回転させる場合について例示したが、これに代えて、磁石20,220に対して金属体30,130,230を回転させる構造や、磁石20,220と金属体30,130,230の両方を回転させる構造を採用することもできる。
In the above embodiment, the
上述の形態では、金属体30,130,230で温められた気体を送風ファン12で発生した気流を利用して被加温物Wに供給する場合について例示したが、これに代えて、送風ファン12を省略したうえで、カバー15を本体ケース13から外し(図4を参照)、金属体30,130,230を被加温物Wに近接させ、或いは被加温物Wに直に接触させることによって、被加温物Wを加温するような構造を採用することもできる。
In the above embodiment, the gas warmed by the
上述の形態では、工程棚1に加温装置10,110,210を取り付ける場合について例示したが、これに代えて或いは加えて、部品Wを搬送するための無人搬送車(AGV)や台車に加温装置10,110,210を取り付けるようにしてもよい。これにより、小型で省エネルギー性能に優れた加温装置10,110,210を使用して、部品Wを各工程へ個別に運搬する時間を使い加温することが可能になる。
In the above embodiment, the case where the
10,110,210 加温装置
12 送風ファン(気流供給部)
14 本体ケースの側壁(気流供給部)
16 カバーの側壁(気流供給部)
17 カバーの天壁(整流部、平板部)
17a,17b 整流孔
18 送風路
20,220,220A,220B 磁石
30,130,230 金属体
40 電動モータ(回転駆動部)
131 内壁 (気流供給部)
132 外壁(整流部、平板部)
132a 整流孔
133 側壁 (気流供給部)
W,Wa,Wb 被加温物
10, 110, 210
14 Side wall of main body case (airflow supply part)
16 side wall of cover (airflow supply part)
17 Top wall of cover (rectification part, flat plate part)
17a,
131 inner wall (airflow supply unit)
132 outer wall (rectification part, flat plate part)
W, Wa, Wb Object to be heated
Claims (7)
磁石と、
上記被加温物と上記磁石との間に設けられる金属体と、
上記磁石と上記金属体を相対回転させるための回転駆動部と、
を備え、
上記回転駆動部によって上記磁石と上記金属体を相対回転させたときに上記金属体に渦電流が流れることを利用して上記金属体を発熱させるように構成されている、加温装置。 A heating device for heating an object to be heated,
a magnet;
a metal body provided between the object to be heated and the magnet;
a rotary drive unit for relatively rotating the magnet and the metal body;
with
A heating device configured to cause the metal body to generate heat by utilizing eddy current flowing in the metal body when the magnet and the metal body are relatively rotated by the rotation drive section.
上記気流供給部は、上記回転駆動部によって上記磁石と一体的に回転する送風ファンと、上記送風ファンから上記金属体に向けて延びる送風路を形成する気流ガイド部と、を有する、請求項2に記載の加温装置。 The rotation drive unit is connected to the magnet,
3. The airflow supply unit has a blower fan integrally rotated with the magnet by the rotation drive unit, and an airflow guide unit forming an airflow passage extending from the blower fan toward the metal body. The warming device according to .
A warming device according to any one of the preceding claims, wherein the magnet is a permanent magnet with a Halbach array that enhances the magnetic field strength towards the metal body.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Family
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Family Applications (1)
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2022
- 2022-02-23 JP JP2022026254A patent/JP2023122602A/en active Pending
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