用于感应加热装置的线圈组合件和包括其的感应加热装置的制作方法

本发明涉及用于感应加热装置的线圈组合件和包括该线圈组合件的感应加热装置。

背景技术：

感应加热装置是形成强交变磁场以通过电磁感应在被加热构件中形成感应电流，从而对被加热构件进行加热的装置。

用于对导电板如钢板等进行加热的感应加热装置通常分为两种类型，即，纵向加热线圈(lf)和横向加热线圈(tf)。纵向加热线圈是如下装置：其中，加热线圈围绕导电板并且感应电流在加热线圈中流动以在被加热构件的纵向方向上产生磁通。横向加热线圈是如下用于加热的装置：其中，导电板横穿在其两侧的加热线圈中流动的磁通以使得在导电板的平面中产生感应电流。

纵向加热线圈在对薄的材料进行加热时需要高的频率，阴极加热薄的材料是成问题的。然而，横向加热线圈与纵向加热线圈相比即使在较低的频率下也具有较高水平的加热效率。

为了提高横向加热线圈的加热效率，加热线圈与导电板之间的间隙应当窄，因此加热线圈的纵向截面应当设计得宽。

如果加热线圈被认为是通用变压器，则由于变压器的特性，线圈两端的电压与线圈的匝数成比例。随着线圈的匝数增加，施加的电压也增大。因此，可能会发生诸如由于高电压而导致的被称为线圈体的绕组之间的绝缘子击穿的问题。由于电压和电流在相同的功率水平上成反比，因此期望通过减少线圈的匝数以减小线圈电压并且增大电流而在保护线圈的同时向导电板传输能量。

另一方面，在制造线圈时，在显著较高容量设备的情况下，如果仅使用铜管来制造线圈，则为了解决高的发热量，应当为线圈的每个中间部分额外地设置冷却水流入及流出的管线。因此，可能需要大量的焊接工作。在焊接面积增大的情况下，泄漏事故频繁发生。此外，由于大电流在其中流动的设备的特性，这可能导致显著大量的电弧损坏。因此，可能发生严重程度的恢复成本的问题。

图1是说明根据现有技术的加热线圈的示例性视图。

参照图1，根据现有技术的加热线圈是线圈与冷却管一体化的简单的空心型加热线圈。因此，加热线圈具有大量的热，并且线圈具有小的纵向截面面积。此外，由于线圈的中间还设置有冷却水进入及排出管线，因此需要用于使中间冷却水分支的焊接操作。因此，泄漏电流频繁，并且电流可能在焊接区中流动，因此焊接区会受到表面电阻的影响，这经常会导致电弧损坏。

技术实现要素：

【技术问题】

本公开的一方面可以提供一种增大线圈的纵向截面面积并防止冷却水泄漏的用于感应加热装置的线圈组合件、以及一种包括该线圈组合件的感应加热装置。

【技术方案】

根据本公开的一方面，用于感应加热装置的线圈组合件包括：第一线圈部，该第一线圈部在一个表面中具有凹进到第一线圈部内部中的第一冷却管插槽；第一冷却管，该第一冷却管与第一冷却管插槽结合，使得外表面的一部分露出；第二线圈部，该第二线圈部设置成与第一线圈部的设置有第一冷却管插槽的一个表面相对，并且第二线圈部在与第一线圈部的一个表面相对的一个表面中具有凹进到第二线圈部内部中的第二冷却管插槽；以及第二冷却管，该第二冷却管与第二冷却管插槽结合，使得外表面的一部分露出。

第一线圈部和第二线圈部可以包括并排布置的多个加热导体以及将设置为所述多个加热导体的加热导体的一端彼此连接的连接导体。

第一线圈部的加热导体和连接导体可以设置成与第二线圈部的加热导体和连接导体相对。

第一冷却管和第二冷却管可以连续地设置在加热导体和连接导体中。

第一线圈部和第二线圈部的加热导体的另一端可以设置有用于耦接第一线圈部和第二线圈部的耦接部。

第一线圈部的加热导体可以包括第一加热导体和第二加热导体，第二线圈部的加热导体可以包括分别与第一加热导体和第二加热导体相对的第三加热导体和第四加热导体，并且耦接部可以设置在第一加热导体的另一端和第四加热导体的另一端中，或者第二加热导体的另一端和第三加热导体的另一端中。

设置在第一线圈部中的耦接部与设置在第二线圈部中的耦接部可以彼此螺旋耦接。

设置在第一线圈部中的耦接部与设置在第二线圈部中的耦接部之间的间隙可以设置有绝缘构件。

第一冷却管和第二冷却管可以设置在耦接部的内部中。

第一冷却管插槽和第二冷却管插槽可以设置成具有分别与第一冷却管的外表面和第二冷却管的外表面相对应的形状。

第一冷却管和第二冷却管可以分别压配合到第一冷却管插槽和第二冷却管插槽中。

根据本公开的另一方面，感应加热装置包括：用于感应加热装置的线圈组合件；电源，该电源耦接至第一线圈部和第二线圈部以供给ac电力；以及冷却泵，该冷却泵耦接至第一冷却管和第二冷却管以供给冷却水。

用于感应加热装置的线圈组合件可以设置为彼此间隔开设置的一对用于感应加热装置的线圈组合件，导电板在所述一对用于感应加热装置的线圈组合件之间通过。

用于感应加热装置的线圈组合件可以设置成与提供导电板的方向交叉。

【有益效果】

根据本公开中的示例性实施方案，在用于感应加热装置的线圈组合件和感应加热装置中，线圈中的焊接区减小，因此可以提高加热效率并且可以防止泄漏。

附图说明

图1是说明根据现有技术的加热线圈的示意性视图。

图2是根据示例性实施方案的用于感应加热装置的线圈组合件的示意性分解立体图。

图3是沿着图2的线a-a’截取的示意性截面图。

图4是根据示例性实施方案的芯与用于感应加热装置的线圈组合件分离的感应加热装置的示意性侧视图。

图5是图2的部分b的示意性放大视图。

图6是沿着图5的线c-c’截取的示意性截面图。

具体实施方式

在对本发明进行描述之前，本说明书和下面待描述的权利要求书中使用的术语和词语不应被解释为限于普通术语或词典术语，而应当根据本发明的技术思想基于发明人可以利用术语适当地限定自己的发明以最佳地说明该发明的原则来解释。因此，本说明书中描述的实施方案和附图中所示的构型仅仅是本发明的最优选实施方案，并不意在代表本发明的所有技术思路，因此应当理解的是，各种等同替代和改型可以在提出本申请时被进行替代。

在下文中，将参照附图具体描述本发明的优选实施方案。在这种情况下，在附图中，相同的部件尽可能用相同的附图标记表示。此外，将省略可能使本发明的主旨模糊的公知功能和结构的详细描述。出于同样的原因，附图中的元件中的一些元件被放大、省略或示意性地示出，并且每个元件的尺寸并不完全反映实际尺寸。

此外，在本说明书中，诸如上侧、下侧、侧面等的表述是基于附图描述的，并且可以在对应对象的方向改变时以不同的方式表示。

图2是根据示例性实施方案的感应加热装置的示意性分解立体图，图3是沿着图2的线a-a’截取的示意性截面图，并且图4是根据示例性实施方案的芯与感应加热装置分离的感应加热装置的示意性侧视图。

参照图2至图4，根据示例性实施方案的感应加热装置10可以包括用于感应加热装置的线圈组合件500、向用于感应加热装置的线圈组合件500施加ac电力的单独的电源、以及耦接至用于感应加热装置的线圈组合件500并供给冷却水的冷却泵。

用于感应加热装置的线圈组合件500可以包括第一线圈部100和第二线圈部200，并且供给ac电力的单独的电源(未示出)可以连接至第一线圈部100和第二线圈部200。

第一线圈部100可以整体上设置为u形，并且第一线圈部100的材料因此优选地可以为具有高导电性的金属材料。例如，第一线圈部100可以由99％纯电解韧炼(etp)铜宽扩口材料(electrolytictoughpitchcopperwideflarematerial)形成。

第一线圈部100的一个表面中可以设置有凹进到其内部的第一冷却管插槽110。设置为至少一个第一冷却管插槽的第一冷却管插槽110可以沿着第一线圈部100的一个表面连续地布置，并且可以通过切割入第一线圈部100的一个表面来制造，或者可以与第一线圈部100同时制造。

第一冷却管120可以与第一冷却管插槽110结合。在此，第一冷却管插槽110可以设置成具有与第一冷却管120的外表面相对应的形状，并且第一冷却管120可以压配合到第一冷却管插槽110中。然而，第一冷却管与第一冷却管插槽110结合的方法不限于压配合，而是可以采用本发明所属技术中通常使用的各种方法，比如焊接等。

作为示例，第一线圈部100可以包括多个加热导体101以及连接导体102，其中所述多个加热导体101布置成与提供导电板p的方向交叉，并且连接导体102连接加热导体101的一端。在此，提供导电板p的方向由图2中的箭头和字母“d”表示。

作为示例，加热导体101可以设置为并排布置的多个加热导体，加热导体101可以包括第一加热导体101a和第二加热导体101b。

加热导体101的一端可以设置有连接两个加热导体101的连接导体102。在此，加热导体101和连接导体102可以被制造为单独的构件并通过诸如焊接等的方法耦接在一起，或者可以在制造期间同时一体地模制。

第一线圈部100的一个表面、具体地为加热导体101和连接导体102的一个表面可以设置有凹进到其内部中的第一冷却管插槽110。第一冷却管插槽110可以沿着第一线圈部100的一个表面连续地设置。换言之，第一冷却管插槽110可以连续地设置在第一加热导体101a、连接导体102和第二加热导体101b的一个表面中。

同时，如前所述，制造第一冷却管插槽110的方法可以是切削加工工艺。如上所述，当在第一线圈部100的一个表面中预先切削加工出用于耦接第一冷却管120的第一冷却管插槽110并且将第一冷却管120压配合到第一冷却管插槽110中时，第一冷却管120可以在凹进期间紧密地耦接至第一线圈部100。此外，可以只需要少量额外的软钎焊操作和硬钎焊操作。

因此，可以显著地减少焊接作业区域，并且由于焊接材料而导致略微增大的表面电阻的作用可能不显著，因此可以提高加热效率。

此外，电流流向冷却管的焊接区的程度显著降低，因此可以降低由内部泄漏引起的风险。此外，可以提高在诸如钢加工线的恶劣环境中使用线圈部的稳定性。

至少一个第一冷却管120可以与第一冷却管插槽110结合。在这种情况下，第一冷却管120可以在外表面的一部分暴露在外部的情况下与第一冷却管插槽110结合。换言之，在第一冷却管120中，外表面的一部分可以暴露于第一冷却管插槽110的一个表面。在这种情况下，第一冷却管120可以沿着第一冷却管插槽110连续地设置在第一线圈部100的一个表面中，并且可以整体上设置为u形。

此外，第一冷却管120可以连接至单独的冷却泵(未示出)，并且冷却泵可以向第一冷却管120供给冷却水。

因此，当第一线圈部100被加热时，第一冷却管120可以使得已经被加热的第一线圈部100冷却。

同时，第一线圈部100的另一端、即未设置连接导体102的端可以设置有用于耦接将于随后描述的第二线圈部200的耦接部130。

耦接部130可以耦接至将于随后描述的第二线圈部200的耦接部230，并且随后将提供其详细描述。

第二线圈部200可以设置成与第一线圈部100的设置有第一冷却管插槽110的一个表面相对，并且与第一线圈部100的一个表面相对的一个表面可以设置有凹进到其内部中的第二冷却管插槽210。

此外，第二冷却管220可以与第二冷却管插槽210结合。在这种情况下，第二冷却管220的外表面的一部分可以暴露于第二线圈部200的一个表面。因此，第一冷却管120的已暴露的外表面可以设置成与第二冷却管220的已暴露的外表面相对。

作为示例，第二线圈部200可以包括分别与第一线圈部100的第一加热导体101a和第二加热导体101b相对的第三加热导体201a和第四加热导体201b，并且第三加热导体201a和第四加热导体201b可以由连接导体202连接。另外，连接导体202可以设置成与第一线圈部100的连接导体202相对。

在此，第二线圈部200可以设置成具有与前述第一线圈部100相同形状。换言之，参照图4，第二线圈部200可以基于导电板p相对于第一线圈部200对称地设置。

因此，对第二线圈部200的详细描述被省略并用对第一线圈部100的详细描述代替。

同时，耦接部130和230可以分别耦接至第一线圈部100和第二线圈部200。当耦接部130和230螺旋耦接时，第一线圈部100和第二线圈部200可以彼此耦接。下文中，将参照图5和图6来描述第一线圈部100与第二线圈部200之间的耦接关系。

图5是图2的部分b的放大视图，并且图6是沿着图5的线c-c’截取的示意性截面图。参照图5和图6，耦接部130和230可以分别设置在第一线圈部100和第二线圈部200的未设置连接导体202的另一端中。

在这种情况下，耦接部130和230可以设置在第一线圈部100的第一加热导体101a和第二线圈部200的第四加热导体201b中，或者可以设置在第一线圈部100的第二加热导体101b和第二线圈部200的第三加热导体201a中。

此外，在设置为一对加热导体的加热导体中，一个加热导体的耦接部130和230可以设置成朝向另一加热导体突出，并且其中可以设置有多个螺孔130a。

螺孔130a设置有外螺纹131和内螺纹132，第一线圈部100和第二线圈部200螺旋耦接。

在此，第一线圈部100的耦接部130与第二线圈部200的耦接部230之间可以设置有绝缘构件140。绝缘构件140设置为绝缘体，从而防止第一线圈部100和第二线圈部200电短路的现象。绝缘构件140可以设置有至少一个螺纹通孔(screwthroughhole)140a。

同时，第一冷却管120和第二冷却管220可以设置在耦接部130和230中。换言之，穿过加热导体101和201的冷却管可以穿过耦接部130和230的内部。

然而，以与加热导体101和201类似的方式，当第一冷却管120和第二冷却管220的外表面的一部分露出时，第一冷却管120和第二冷却管220可以耦接至耦接部130和230。

如上所述，第一线圈部100和第二线圈部200通过耦接部130螺旋耦接。因此，第一线圈部100和第二线圈部200可以容易地彼此耦接，而无需由熟练的焊接技术人员进行硬钎焊处理，并且作为优点，可以容易地进行更换和维修。

同时，芯600可以耦接至用于感应加热装置的线圈组合件500，以允许第二线圈部200的不与第一线圈部100相对的另一表面暴露在外部。

作为示例，芯600的本体部610可以设置有凹进到其内部中的容置槽620以容置线圈部。在此，容置槽620整体上设置为u形，因此可以容置第一线圈部100和第二线圈部200，并且第二线圈部200的另一表面可以暴露在外部。

在此，导电板p可以通过第二线圈部200的另一表面的下方，并且用于感应加热装置的线圈组合件500可以设置成与提供导电板的方向交叉。

此外，用于感应加热装置的线圈组合件500可以设置为一对线圈组合件。换言之，用于感应加热装置的线圈组合件500可以设置为成对的彼此间隔开的两个线圈组合件。导电板p可以在用于感应加热装置的线圈组合件之间通过。

如上所述，当在导电板p的两个表面中设置用于感应加热装置的线圈组合件500时，可以提高导电板p的加热效率。

尽管已经参照本公开的示例性实施方案具体示出并描述了本公开，但本公开不限于此。对于本领域技术人员将明显的是，可以在本公开的精神和范围内做出各种变型和改型，因此，应当理解的是，这些变型和改型属于所附权利要求的范围。