加热装置和加热方法制造方法及图纸

提供了一种加热装置和一种加热方法。该加热装置包括：线圈，其构造成接收交流电力以形成感应加热工件的磁场；喷射单元，其构造成至少在将交流电力供给到线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到线圈。可选择地，喷射单元可以构造成至少在将交流电力供给到线圈的期间内，将冷却液以雾状喷射到置于磁场中的工件的加热目标部。

Heating device and heating method

A heating device and a heating method are provided. The heating device comprises a coil configured to receive AC power to form a magnetic induction heating workpiece; injection unit, configured at least during the AC power supply to the coil, will contain the coolant liquid to spray to coil. Optionally, the injection unit may be configured to spray the coolant into a heated target portion of the workpiece in a magnetic field at least during the period when the AC power is supplied to the coil.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于感应加热工件的加热装置和加热方法。
技术介绍
在现有技术的热处理中，利用被供给有交流电力的线圈所形成的磁场来感应加热工件。在感应加热中，用于处理工件的润滑剂、形成在工件的加热表面上的结垢(氧化层)等附着于线圈。当结垢沉积在线圈上时，例如，可能在线圈与工件之间通过结垢发生短路，从而损坏工件或线圈。因此，根据现有技术的感应加热装置，在加热完成之后将冷却液喷射到工件上时，诸如水这样的冷却液也喷射到线圈上，使得附着于线圈的结垢被去除(例如，参见JP5504516B2)。在该感应加热装置中，为了防止由于向线圈喷射的冷却液被散布到正被加热的工件上而引起的工件的温度不均匀，在完成工件的加热并且将工件从线圈取出之后，再将冷却液喷射到线圈。当通过使线圈相对于在工件的纵向上被供给的工件相对移动从而连续地感应加热细长工件时，要求相应的时间，直到完成工件的加热。如果在加热期间未通过喷射冷却液而去除结垢，则结垢沉积在线圈上，并且工件或线圈可能由于短路而损坏。依据工件而形成线圈。存在各种形状的工件。有时，工件的加热目标部包括能够容易被过度加热的部分，诸如角部、突部或孔。为了防止加热目标部的局部过热，通常地，将线圈设计成具有适当的形状，并且/或者使用磁屏蔽来控制加热目标部上的每个部位的加热温度，但是这引起线圈的制造成本的升高或者设施的复杂化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够保护线圈的加热装置和加热方法。本专利技术的另一个目的是提供能够利用简单构造来调整工件的加热目标部中的加热温度分布的加热装置和加热方法。根据本专利技术的方面，一种加热装置包括：线圈，该线圈构造成接收交流电力，以形成感应加热工件的磁场；和喷射单元，该喷射单元构造成至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到所述线圈。根据本专利技术的另一个方面，一种加热方法包括：利用被供给有交流电力的线圈所形成的磁场来感应加热工件；和至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到所述线圈。根据本专利技术的另一个方面，一种加热装置包括：线圈，该线圈构造成接收交流电力，以形成感应加热工件的磁场；和喷射单元，该喷射单元构造成至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到置于所述磁场中的所述工件的加热目标部。根据本专利技术的另一个方面，一种加热方法包括：利用被供给有交流电力的线圈所形成的磁场来感应加热工件；和至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到置于所述磁场中的所述工件的加热目标部。附图说明图1是示意性地图示出根据本专利技术的实施例的加热装置的一个实例的构造的图。图2是图示出图1的加热装置的构造的图。图3是加热装置的线圈的立体图。图4是图示出在使用图3的线圈的感应加热期间在工件中流动的涡流的图。图5A是示意性地图示出淬火处理中的工件的硬化形态(hardeningpatterns)的图。图5B是示意性地图示出淬火处理中的工件的另一硬化形态的图。图5C是示意性地图示出淬火处理中的工件的另一硬化形态的图。图5D是示意性地图示出淬火处理中的工件的另一硬化形态的图。图6是示意性地图示出根据本专利技术的实施例的加热装置的另一个实例的构造的图。图7是沿着图6的线VII-VII截取的截面图。图8是示意性地图示出根据测试实例的工件的硬化形态的图。具体实施方式在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。图1是示意性地图示出根据本专利技术的实施例的加热装置的一个实例的构造的图。图1所示的加热装置1构造成感应加热细长工件W，并且包括构造成感应加热工件W的线圈10，和喷射单元11。工件W是具有矩形截面形状的矩形部件，并且工件W的左右侧面Wa、Wb经受加热。工件W的形状不受特别限制，并且工件W可以是圆杆或者具有矩形截面形状或圆形截面形状的管部件。矩形工件W的整个外周部可以被加热。由于通常使用模具来拉伸材料而使细长工件W成型，所以毛刺和磷化残留物随着拉伸处理而附着于工件W。工件W在纵向上被进给并且被连续地放入到加热装置1。加热装置1构造成将交流电力供给到线圈10，并且在使线圈10在工件W的进给方向上移动的同时连续地感应加热工件W。喷射单元11具有：喷嘴30，其构造成喷射包含雾状液体的冷却液；和供给单元31，其构造成将冷却液供给到喷嘴30。雾状的冷却液的喷射是指将冷却液喷射为能够在大气中漂浮的微细颗粒。供给单元31包括：泵32，其构造成对冷却液加压；阀33，其构造成切断对喷嘴30的冷却液的供给；和控制单元34。控制单元34构造成驱动泵32，从而至少在将交流电力供给到线圈10期间从喷嘴30喷射冷却液，并且打开和闭合阀33。在利用控制单元34进行的泵32的驱动控制和阀33的打开和闭合控制之下，从喷嘴30喷射的冷却液的颗粒喷射到被供给有交流电力且发热的线圈10，并且喷射到置于由线圈10形成的磁场中并且由磁场加热的工件W的加热目标部。图2图示出加热装置1的构造，图3图示出线圈10的构造，并且图4图示出在工件W中流动的涡流。线圈10形成为具有取决于工件W的适当结构。在该矩形工件W的左右侧面Wa、Wb经受加热的实例中，线圈10包括沿着一个侧面Wa设置的第一加热区段20和沿着另一个侧面Wb设置的第二加热区段21。第一加热区段20包括：多个加热导体部22，其与工件W的纵向大致垂直地布置；和多个连接导体部23，其连接在纵向上互相相邻的两个加热导体部22的端部，使得导体部设置成沿着工件W的纵向迂回(meander)。第二加热区段21也包括多个加热导体部22和多个连接导体部23，并且与第一加热区段20大致对称。第一加热区段20的一端20a与第二加热区段21的一端21a互相电连接。第一加热区段20的另一端20b与第二加热区段21的另一端21b连接于电源，并且交流电流在第一加热区段20和第二加热区段21中流动。当交流电流在第一加热区段20和第二加热区段21中流动时，在加热导体部22或连接导体部23的周围形成交变磁场。形成在加热导体部22的周围的交变磁场的磁通量与工件W的侧面Wa或侧面Wb互连，在侧面Wa或侧面Wb的互连部中产生涡流I，并且加热互连部(加热目标部)。在图示出的实例中，芯部24安装在每个加热导体部22上。芯部24调整形成在相应的加热导体部22周围的磁场的磁通量的放大，并且使磁通量与工件W的加热目标部同心地互连，从而提高加热目标部的加热效率。导体部22、23由管状部件形成，并且在第一加热区段20和第二加热区段21中形成流动通道。第一加热区段20和第二加热区段21利用其中的电流流动来发热，诸如水这样的冷却液流经第一加热区段20和第二加热区段21的内部，并且从内部冷却加热区段。根据线圈10或工件W适当地设定喷射雾状的冷却液的喷嘴30的数量或布置。在图示出的实例中，多个喷嘴形成为在线圈10的两侧大致对称，并且包括安置在工件W的进给方向上从线圈10起的上游的喷嘴30a和安置在线圈10的后面的喷嘴30b。安置在工件W的进给方向上的从线圈10起的上游的喷嘴30a的喷射方向指向线圈10的第一加热区段20与工件W之间的间隙，或者线圈10的第二加热区段21与工件W之间的间隙。以雾状从喷嘴30a和30b喷射的冷却液的颗粒在线圈10和工件W的加热目标部的周围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热装置，包括：线圈，该线圈构造成接收交流电力，以形成感应加热工件的磁场；和喷射单元，该喷射单元构造成至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到所述线圈。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.10 JP 2014-142614;2014.07.10 JP 2014-142611.一种加热装置，包括：线圈，该线圈构造成接收交流电力，以形成感应加热工件的磁场；和喷射单元，该喷射单元构造成至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到所述线圈。2.根据权利要求1所述的加热装置，其中，所述喷射单元布置成将所述冷却液以雾状朝着所述线圈与所述工件之间的间隙喷射。3.根据权利要求2所述的加热装置，其中，所述线圈包括芯部。4.根据权利要求1至3的任意一项所述的加热装置，其中，所述线圈构造成在所述线圈相对于所述工件移动的方向上连续地感应加热所述工件。5.一种加热方法，包括：利用被供给有交流电力的线圈所形成的磁场来感应加热工件；和至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将包含液体的冷却液以雾状喷射到所述线圈。6.根据权利要求5所述的加热方法，其中，至少在将交流电力供给到所述线圈的期间内，将所述冷却液...

【专利技术属性】
技术研发人员：安武英宏，田中嘉昌，
申请(专利权)人：高周波热錬株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP