(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体（２）と、該磁性体（２）の周囲を取り囲むように巻回してなる誘導コイル（４）とを備える磁界発生器（１）が設けられ、
磁界発生器（１）の磁性体（２）の両側に一対の被加熱体が配置され、低周波電流を前記誘導コイル（４）に流すことにより、磁性体（２）から一対の被加熱体（２２，２３）を通るように磁力線を発生させて、前記一対の被加熱体（２２，２３）を低周波誘導加熱により加熱するようにした加熱装置であって、
前記一対の被加熱体は、成型装置（２１）の上金型（２２）及び下金型（２３）とされ、上金型（２２）はプレスにより下金型（２３）に対して接離移動されるように構成され、上金型（２２）及び下金型（２３）にヒータ（２４）が内蔵され、ヒータ（２４）に電流を流すことにより、上金型（２２）及び下金型（２３）を所定温度に加熱できるように構成され、
前記磁界発生器（１）は、前記磁性体（２）及び誘導コイル（４）の他に、誘導コイル（４）の外周を取り囲むフレーム（５）を備えると共に、磁性体（２）及び誘導コイル（４）の両側に配置された一対の耐熱板（６）を備え、フレーム（５）の両側に一対の耐熱板（６）が固着され、フレーム（５）に取っ手（１５）が外方突設され、
磁界発生器（１）の磁性体（２）の両側に前記上金型（２２）と下金型（２３）とが配置されるように、上金型（２２）と下金型（２３）との間に磁界発生器（１）が挿脱自在とされ、上金型（２２）と下金型（２３）との間に磁界発生器（１）を挿入した状態で、低周波電流を磁界発生器（１）の誘導コイル（４）に流すことにより、磁性体（２）から上金型（２２）及び下金型（２３）を通るように磁力線を発生させて、上金型（２２）及び下金型（２３）を低周波誘導加熱により予熱するように構成され、
前記磁界発生器（１）が複数個設けられ、交流電源から交流電流を入力して低周波電流を出力するインバータ（３１）と、コンデンサを有しインバータ（３１）の出力する電圧をアップさせる増幅器（３３）とを介して、交流電源に複数の磁界発生器（１）の誘導コイル（４）が直列に接続され、１の交流電源から複数の磁界発生器（１）の誘導コイル（４）に低周波電力を供給して成型装置（２１）の上金型（２２）及び下金型（２３）の複数組を低周波誘導加熱により同時に予熱するようにしたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
一対の耐熱板（６）を介して上金型（２２）と下金型（２３）とが磁界発生器（１）の両側に配置されるように、前記磁性体（２）及び誘導コイル（４）の両側に一対の耐熱板（６）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記誘導コイル（４）に、冷却水を流通させる流通路が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形金型を予熱等するための加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック等の成形装置には、例えば上金型と下金型との一対の成形金型を備えたものがあり、これでプラスチック等を成形する場合、まず各成形金型に内蔵したヒータに電流を流して一対の成形金型を所定温度に加熱した後、一対の成形金型間のキャビティー内に、溶融プラスチック材等を供給して、プラスチック等の成形品を製造するようにしていた。
成型装置は、プラスチックの成型装置に限定されず、ゴム又はウレタンの成型、接着剤等の硬化、樹脂接着用であってもよい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の場合、各成形金型に内蔵したヒータで成形金型を所定の温度に加熱するのに長時間を要し、成形品の製造効率が悪くなるという問題があった。
本発明は上記問題点に鑑み、成形金型等の一対の被加熱体を誘導加熱により効率よく同時に加熱できるようにしたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、磁性体２と、該磁性体２の周囲を取り囲むように巻回してなる誘導コイル４とを備える磁界発生器１が設けられ、
磁界発生器１の磁性体２の両側に一対の被加熱体が配置され、低周波電流を前記誘導コイル４に流すことにより、磁性体２から一対の被加熱体２２，２３を通るように磁力線を発生させて、前記一対の被加熱体２２，２３を低周波誘導加熱により加熱するようにした加熱装置であって、
前記一対の被加熱体は、成型装置２１の上金型２２及び下金型２３とされ、上金型２２はプレスにより下金型２３に対して接離移動されるように構成され、上金型２２及び下金型２３にヒータ２４が内蔵され、ヒータ２４に電流を流すことにより、上金型２２及び下金型２３を所定温度に加熱できるように構成され、
前記磁界発生器１は、前記磁性体２及び誘導コイル４の他に、誘導コイル４の外周を取り囲むフレーム５を備えると共に、磁性体２及び誘導コイル４の両側に配置された一対の耐熱板６を備え、フレーム５の両側に一対の耐熱板６が固着され、フレーム５に取っ手１５が外方突設され、
磁界発生器１の磁性体２の両側に前記上金型２２と下金型２３とが配置されるように、上金型２２と下金型２３との間に磁界発生器１が挿脱自在とされ、上金型２２と下金型２３との間に磁界発生器１を挿入した状態で、低周波電流を磁界発生器１の誘導コイル４に流すことにより、磁性体２から上金型２２及び下金型２３を通るように磁力線を発生させて、上金型２２及び下金型２３を低周波誘導加熱により予熱するように構成され、
前記磁界発生器１が複数個設けられ、交流電源から交流電流を入力して低周波電流を出力するインバータ３１と、コンデンサを有しインバータ３１の出力する電圧をアップさせる増幅器３３とを介して、交流電源に複数の磁界発生器１の誘導コイル４が直列に接続され、１の交流電源から複数の磁界発生器１の誘導コイル４に低周波電力を供給して成型装置２１の上金型２２及び下金型２３の複数組を低周波誘導加熱により同時に予熱するようにした点にある。
【０００５】
本発明の他の技術的手段は、一対の耐熱板６を介して上金型２２と下金型２３とが磁界発生器１の両側に配置されるように、前記磁性体２及び誘導コイル４の両側に一対の耐熱板６が設けられている点にある。
本発明の他の技術的手段は、前記誘導コイル４に、冷却水を流通させる流通路が設けられている点にある。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１〜図３において、１は磁界発生器で、磁石又は磁性材により構成した磁性体（磁石）２と、角筒状に巻回された誘導コイル４と、角筒状のフレーム５と、一対の耐熱板６とを備える。誘導コイル４は、磁性体２の周囲を取り囲むように被覆電線を巻回してなり、フレーム５は、誘導コイル４の外周を間隔をおいて取り囲んでいる。一対の耐熱板６は、磁性体２及び誘導コイル４の上下両側に配置されている。
【０００７】
誘導コイル４と磁性体２との間には角筒状の絶縁体９が介在され、絶縁体９は磁性体２に外嵌され、絶縁体９上に前記被覆電線が巻回されている。フレーム５は前壁部１１と後壁部１２と左右一対の側壁部１３とを有し、フレーム５の上下両側に一対の耐熱板６が溶接等により固着されている。
フレーム５の前壁部１１に、厚み方向の一端側（下側）に取っ手１５が外方突設されている。フレーム５の前壁部１１に、一対の接続端子１６，１７と冷却水供給口１８と冷却水排出口１９とが設けられている。
【０００８】
誘導コイル４を形成する被覆電線は細長い円筒状に形成され、これにより被覆電線（誘導コイル４）の内部に流通路が設けられており、誘導コイル４の内部を流通路を通して冷却水が流通するようになっている。誘導コイル４の一端側４ａは、接続端子１６に接続されると共に、その先端が冷却水供給口１８に連結されている。誘導コイル４の他端側４ｂは、接続端子１７に接続されると共に、その先端が冷却水排出口１９に連結されている。
図３において、２１はプラスチック等の成形装置で、一対の被加熱体である上金型２２と下金型２３とを備える。下金型（被加熱体）２３は、成型装置２１のベース台２５に固定され、上金型（被加熱体）２２は、支持腕２６を介して図示省略のプレスにより昇降自在に支持されており、プレスにより上金型２２は下金型２３に対して接離移動されるようになっている。各上金型２２及び下金型２３に、図２に示すようにヒータ２４が内蔵され、ヒータ２４に電流を流すことにより、上金型２２及び下金型２３を所定温度に加熱できるように構成されている。
【０００９】
磁界発生器１は取っ手１５を持って持ち運ぶことができ、プレスにより上金型２２を上昇させて上金型２２を下金型２３から離間させた状態で、磁界発生器１を下金型２３上に載置し、その後プレスにより上金型２２を下降させることにより、上金型２２と下金型２３との間に磁界発生器１が挿脱自在に設けられている。これにより、磁界発生器１の磁性体２の上下両側に上金型２２と下金型２３とが配置され、低周波電流を磁界発生器１の誘導コイル４に流すことにより、磁性体２から上金型２２及び下金型２３を通るように磁力線を発生させて、上金型２２及び下金型２３を低周波誘導加熱により予熱するようになっている。
【００１０】
前記磁界発生器１は複数個設けられている。図４に示すように、インバータ３１の入力端子Ｒ，Ｓ，Ｔに商用の三相交流電源が接続され、インバータ３１の出力端子Ｕ，Ｖに、コンデンサを有する増幅器３３を介して、複数の磁界発生器１の誘導コイル４（図例では３個）が直列に接続されている。インバータ３１は周波数設定器を有する汎用型のインバータであって、三相交流電源の三相電流を直流に変換して、周波数設定器により設定した任意の周波数の単相交流電流を出力するように構成されており、例えばインバータ３１から５０Ｈｚ〜６０Ｈｚの低周波電流を出力するように設定されている。従って、１の電源から、インバータ３１及び増幅器３３を介して、複数の磁界発生器１の誘導コイル４に低周波電力を供給して一対の成形金型である上金型２２及び下金型２３の複数組（例えば３台の成型装置２１の成形金型）を低周波誘導加熱により同時に予熱するようになっている。
【００１１】
上記実施の形態によれば、複数の成型装置２１を使用して、プラスチック等の成型をする場合、まず、図３に示すように、複数の成形装置２１の各上金型２２と下金型２３と間にそれぞれ磁界発生器１を挿脱自在に設け、図４に示すように、各磁界発生器１の誘導コイル４をインバータ３１の出力端子間に、増幅器３３を介して直列に接続し、この状態で、電源からインバータ３１及び増幅器３３を介して低周波電流を各磁界発生器１の誘導コイル４に供給すればよい。低周波電流が、直列に接続された複数の誘導コイル４に流れることにより、複数の磁界発生器１において、磁性体２から成形装置２１の各上金型２２と下金型２３とを通るように磁力線が発生して、複数の成形装置２１の各上金型２２と下金型２３とを低周波誘導加熱により迅速に予熱する。
【００１２】
この場合、磁界発生器１の上下両面から、上金型２２と下金型２３とに対して、無駄なく効果的に磁力線を発生させることができ、低周波誘導加熱により、一対の成形金型である上金型２２及び下金型２３を効率よくかつ迅速に加熱することができる。また、電源からインバータ３１を介して５０Ｈｚ〜６０Ｈｚの低周波電力に変換し、さらにコンデンサを有する増幅器３３によって、インバータ３１の出力（周波数電圧）をアップさせることができる。このため、インバータ３１の出力端子Ｒ，Ｓ，Ｔ側に接続された商用電源を、インバータ３１と増幅器３３との組み合わせで、出力を約１５０％アップさせて、大きな省エネの効果を得ることができる。しかも、複数（例えば３個）の磁界発生器１の誘導コイル４に低周波電流が供給されるため、汎用型の比較的容量の大きいインバータ３１を使用し、また比較的大容量のコンデンサを有する増幅器３３を使用するにも拘わらず、力率が非常によくなり、電力効率を高めて、この点からも大幅な省エネを達成することができる。
【００１３】
また、電源からインバータ３１を介して誘導コイル４に高周波電流を供給することにより、上金型２２及び下金型２３を高周波誘導加熱する場合には、金型２２，２３の金属表面に非常に大きな渦電流が流れて、金属表面を強く加熱（約１０００℃〜１１００℃）することができるが、高周波誘導加熱の場合、金属表面のみ加熱されるため、金属内部に高い温度を持つことができず、上金型２２及び下金型２３の全体を迅速に加熱することは困難であるが、本願発明の場合、低周波誘導加熱であるため、磁気誘導と渦電流とを金属内部にも取り込んで加熱できるので、上金型２２及び下金型２３を内部と外部とで殆ど温度差を生じさせることなく全体を効率よく加熱することができる。
【００１４】
従って、従来のように、上金型２２及び下金型２３をヒータ２４により加熱した場合に、金型２２，２３を１０５℃〜１８０℃にするのに、１２０分程度かかっていたものが、金型２２，２３を１２分から１５分で１０５℃〜１８０℃にできるようになり、複数の成型装置２１の上金型２２及び下金型２３を効率よく予熱することができ、複数の成型装置２１によって短時間で上金型２２及び下金型２３を所定温度に高めて、プラスチック等の成形品を効率よく製造することができる。
【００１５】
また、例えば、加熱装置を連続運転して、複数の成型装置２１の上金型２２及び下金型２３を順次連続的に加熱する場合等には、誘導コイル４に冷却水を流して、誘導コイル４が過度に高温になるのを有効に防止して、加熱装置を長期に亘って円滑に連続運転等させることができる。
なお、前記実施の形態では、一対の被加熱体として、成型装置１の上金型２２と下金型２３とが用いられているが、一対の被加熱体はこれに限定されず、成型装置１の前後又は左右等にに配置される凹金型、凸金型その他であってもよいし、また、１つの成型装置１の有する複数の成形金型のうちの一部であってもよい。また、２つの成型装置１の１個ずつの成形金型であってもよい。
【００１６】
また、一対の被加熱体は、プラスチック用の成型装置の成形金型に限定されず、ゴム又はウレタン等を加流成形するための成型装置の一対の成形金型であってもよいことは勿論である。
また、前記実施の形態では、インバータ３１の出力端子間に、増幅器３３を介して、磁界発生器１の誘導コイル４を３個直列に接続しているが、直列接続する誘導コイル４の個数は３個に限定されず、直列接続する誘導コイル４の個数を４個以上にしてもよく、インバータ３１又は増幅器３３の容量や誘導コイル４のインダクタンスその他の条件により、直列接続される誘導コイル４の個数を効率がよくなるように設定すればよい。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、成形金型等の一対の被加熱体を低周波誘導加熱により効率よく同時に加熱できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示す平面断面図である。
【図２】  同側面断面図である。
【図３】  同成型装置の斜視図である。
【図４】  電気回路図である。
【符号の説明】
１      磁界発生装置
２      磁性体
３      誘導コイル
４      誘導コイル部
２２    上金型（被加熱体）
２３    下金型（被加熱体）
３１    インバータ
３３    増幅器
【図１】
0003942472.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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