(57)【要約】  好ましい断面温度に被加工物を誘導加熱するための装置と方法が提供される。少なくとも一組のコイルが横方向磁束誘導子を形成する。被加工物は、対向するコイルの間に設置され、それらのコイルは、被加工物の断面をまたいで両側に位置決めされる。それぞれのコイルは、複数のコイル部を備え、１以上の対向するコイル部間の距離は、被加工物の望ましい誘導加熱温度プロファイルを成し遂げるために適合される。その代わりに、全ての対向するコイル部間の距離は、互いに等距離にされ、被加工物の表面に少なくとも垂直な方向に移動可能な１以上の磁束集中器が、被加工物の望ましい断面誘導加熱温度プロファイルを成し遂げるために使用されることができる。
2009527891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気伝導性の被加工物を電気誘導加熱するための誘導子であって、
前記誘導子は、第１のコイルと、第２のコイルとから形成される少なくとも一組のコイルを備え、
電気伝導性の被加工物は、前記一組のコイルの間に置かれ、
前記一組のコイルは、被加工物の断面の両側にまたがって置かれ、
前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれは、相互に接続される複数のコイル部を備え、
前記誘導子にＡＣ電力を供給するために、少なくとも一つのＡＣ電源が前記誘導子の前記第１のコイルと前記第２のコイルに適切に接続され、
前記第１のコイルと前記第２のコイルの少なくとも２つの対向するコイル部は、断面温度プロファイルまで被加工物を誘導加熱するために異なる距離で離れて間隔をあけられている、誘導子。
【請求項２】
前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれの相互接続された複数のコイル部が、
一般に前記被加工物の断面の中心の上の中央に置かれた一組の中心部と、
前記一組の中心部のそれぞれの末端にその第１の末端で単独で接続される移行部と、
前記移行部の各一つの第２の末端にその第１の末端で単独で接続される肩部と、
前記被加工物の各断面端部で一組の肩部の第２の末端に単独で接続される少なくとも一つの端部と、
を備える請求項１に記載の誘導子。
【請求項３】
対向する中心部間の距離が、対向する肩部間の距離よりも大きい、請求項２に記載の誘導子。
【請求項４】
少なくとも一つの端部が、前記被加工物から離れる方向に向けられた、請求項３に記載の誘導子。
【請求項５】
前記肩部と、前記端部とのそれぞれの間に単独で接続された第２の移行部を更に備えた請求項２に記載の誘導子。
【請求項６】
少なくとも前記コイル部の一つの周りに少なくとも部分的に設置された、少なくとも一つの磁束集中器を備えた請求項１に記載の誘導子。
【請求項７】
前記被加工物の一つの末端の周囲に少なくとも部分的に設置された少なくとも一つの端末電磁シールドを更に備えた、請求項１に記載の誘導子。
【請求項８】
電気伝導性の被加工物を電気誘導加熱するための誘導子であって、
前記誘導子は、
第１のコイルと第２のコイルから形成された少なくとも一組のコイルと、
前記一組のコイル間に置かれた電気伝導性の被加工物と、
を備え、
前記一組のコイルは、前記被加工物の断面の両側にまたがって置かれ、
前記第１のコイルと、前記第２のコイルは、それぞれ、
曲げ可能に相互接続された複数のコイル部と、
前記被加工物から異なった距離離れて間隔をあけられている前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれの少なくとも２つの対向するコイル部と、
断面温度プロファイルまで被加工物を誘導加熱するための前記誘導子にＡＣ電力を供給するために、前記第１のコイルと前記第２のコイルとに適正に接続された少なくとも１つのＡＣ電源と、
を備えた、誘導子。
【請求項９】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとが、曲げ可能な構成を備える、請求項８に記載の誘導子。
【請求項１０】
少なくとも一つの隣接したコイル部が、電気伝導性のヒンジによって接続されている、請求項８に記載の誘導子。
【請求項１１】
前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれの少なくとも一部を、前記被加工物の表面から離れる方向、または、近づく方向に動かすため、または、前記第１のコイルと前記第２のコイルの断面全体の幅を変化させるために、前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれの少なくとも一つの部分に接続されたオペレータを更に備えた、請求項８に記載の誘導子。
【請求項１２】
少なくとも前記コイル部の一つの周りの少なくとも一部に位置づけされた、少なくとも一つの磁束集中器を更に備える、請求項８に記載の誘導子。
【請求項１３】
前記コイル部の少なくとも一つに対して、少なくとも一つの磁束集中器を動かすために、少なくとも一つの磁束誘導子に接続されたオペレータを更に備える請求項１２に記載の誘導子。
【請求項１４】
前記被加工物の一つの端の周囲の少なくとも一部で位置決めされた少なくとも一つの端末電磁シールドを更に備えた、請求項８に記載の誘導子。
【請求項１５】
前記コイル部の少なくとも一つに対して磁束集中器の少なくとも一つを動かすために、少なくとも一つの端末電磁シールドに接続されたオペレータを更に備える、請求項１４に記載の誘導子。
【請求項１６】
電気伝導性の被加工物を誘導加熱する方法であって、
対向する第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組から誘導子を形成し、
前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれは、相互接続された複数の部分を備え、
対向する第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組の間に前記被加工物を位置決めし、前記被加工物の断面は、対向する第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組の全長全体にわたって実質的に整列され、
対向する第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組の対向する部分の少なくとも２つの組を異なった距離離れて間隔をあけられ、
前記被加工物を断面誘導加熱プロファイルまで誘導加熱するための第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組にＡＣ電力を供給する、電気伝導性の被加工物を誘導加熱する方法。
【請求項１７】
誘導加熱された断面温度をセンシングし、対向する第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組の１以上の対向する部分の間隔をあけられた離れた距離を調整するステップを更に備える、請求項１６に記載の電気伝導性の被加工物を誘導加熱する方法。      
【請求項１８】
前記被加工物の１以上のパラメータとセンシングされた断面温度とを相互に関連づけるステップと、
相互に関連づけられセンシングされた断面温度を記憶された被加工物として記憶するステップと、
第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組の間に第２の被加工物が置かれる前に前記被加工物の１以上のパラメータを記憶された被加工物の１以上のパラメータと比較するステップと、    
記憶された被加工物の１以上のパラメータと、前記第２の被加工物のパラメータとが等しいとき、第２の被加工物の断面誘導加熱プロファイルを記憶された被加工物の断面誘導加熱プロファイルに調整するステップと、      
を更に備える請求項１７に記載の電気伝導性の被加工物を誘導加熱する方法。
【請求項１９】
前記第１のコイルと前記第２のコイルの幅全体を変化させるために、対向する第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組の対向する少なくとも一つの部分間の間隔をあけられた離れた距離を変化させるステップと、
を更に備える請求項１６に記載の電気伝導性の被加工物を誘導加熱する方法。
【請求項２０】
コイル部の少なくとも一つの周囲に少なくとも部分的に少なくとも一つの磁束集中器を設置するステップを更に備える、請求項１６に記載の電気伝導性の被加工物を誘導加熱する方法。
【請求項２１】
前記被加工物の一つの端の周囲の少なくとも部分的に少なくとも一つの端末電磁シールドを設置するステップを更に備える、請求項１６に記載の電気伝導性の被加工物を誘導加熱する方法。
【請求項２２】
電気伝導性の被加工物を電気誘導加熱するための誘導子であって、
前記誘導子は、
第１のコイルと第２のコイルとから形成された対向する少なくとも一つのコイルの組と、
前記被加工物の表面に垂直な方向に少なくとも一つの磁束集中器を動かすためのオペレータと、
断面温度プロファイルまで前記被加工物を誘導加熱するための前記誘導子にＡＣ電力を供給するために、前記誘導子の前記第１のコイルと前記第２のコイルに適切に接続される少なくとも一つのＡＣ電源と、
を備え、
前記コイルの組の間に前記被加工物が設置され、
前記コイルの組は前記被加工物の断面をまたいで位置決めされ、
前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれが、複数のコイル部を備え、
前記第１のコイルと前記第２のコイルの対向する複数の前記コイル部は互いに等距離であり、
少なくとも一つの磁束集中器が、前記コイル部の少なくとも一つを、少なくとも部分的に取り囲む、誘導子。
【請求項２３】
複数の前記コイル部が、前記被加工物を横断する少なくとも２つの中央部を備え、
少なくとも２つの前記中央部のそれぞれが、端部によって隣接した端末で共に接続され、
少なくとも一つの磁束集中器が、少なくとも一つの前記端部の周囲に設置された「Ｕ」形状の磁束線集中器を備える、
請求項２２に記載の誘導子。
【請求項２４】
複数の前記コイル部が、前記被加工物を横断する少なくとも２つの中央部を備え、
少なくとも２つの前記中央部のそれぞれは、端部によって隣接した端末でともに接続され、
少なくとも一つの前記磁束集中器が、少なくとも２つの前記中央部の少なくとも一つの周囲に設置された「Ｕ」形状の磁束線集中器を備える、
請求項２２に記載の誘導子。
【請求項２５】
複数の前記コイル部が、前記被加工物を横断する少なくとも２つの中央部を備え、
少なくとも２つの前記中央部のそれぞれは、端部によって隣接した端末でともに接続され、
少なくとも一つの前記磁束集中器が、少なくとも２つの前記中央部の少なくとも一つの周囲に設置された複数の「Ｕ」形状の磁束線集中器を備える、
請求項２２に記載の誘導子。
【請求項２６】
コイルのそれぞれの極性ピッチを調整するために、前記端部のそれぞれに電気的ヒンジエレメントを更に備える、請求項２５に記載の誘導子。
【請求項２７】
電気伝導性の被加工物を誘導加熱するための方法であって、
対向する第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組から誘導子を形成するステップと、
対向する第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組の間に電気伝導性の被加工物を位置決めするステップと、
前記第１のコイルと前記第２のコイルの少なくとも一つが相互接続された複数の部分の少なくとも一つの近傍で前記被加工物の表面に垂直な方向に少なくとも一つの磁束集中器を動かすステップと、
断面誘導加熱プロファイルに前記被加工物を誘導加熱するために第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組にＡＣ電力を供給するステップと、
を備え、
前記第１のコイルと前記第２のコイルのそれぞれが、複数の相互接続された部分を備え、
前記第１のコイルと前記第２のコイルの対向する複数のコイル部は、互いに等距離であり、
前記被加工物の断面は、対向する第１のコイルと第２のコイルの少なくとも一つの組の全長全体にわたって整列される、
電気伝導性の被加工物を誘導加熱するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横方向磁束電気誘導子に関し、特に、電気導電材料のシートや細片を加熱するために使用されるような誘導子に関する。
【背景技術】
【０００２】
（関連する出願の相互参照）
本願は、２００６年２月２２日出願のＵ．Ｓ．仮出願Ｎｏ．６０／７７５，５４１の利益を主張する。その結果、その全体の中に参照によって組み込まれる。
【０００３】
（発明の背景）
【０００４】
典型的な従来の横方向磁束電気誘導子は、一組の誘導コイルを備えている。誘導加熱される材料は、一組のコイルの間に置かれる。例えば、図１において、コイルの組は、コイル１０１とコイル１０３とを備え、それぞれ、材料の上と下とに設置され、例えば、金属片９０は、連続して矢印によって示される方向にコイルの組の間を移動する。幾何的配置については、図１に示されるＸ、Ｙ、Ｚによって３次元の直交空間が定義される。その結果、細片は、Ｚ方向に移動する。コイルの組の、隙間、ｇc、又は開口は、明瞭化のため図においては誇張されている、しかし、コイルの組は、細片の断面を超えた長さで固定されている。コイル１０１の端子１０１ａ及び１０１ｂと、コイル１０３の端子１０３ａ及び１０３ｂとは、１以上の適当なＡＣ電源（図示せず）に図で示される瞬間電流極性で接続される。コイルを通った電流の流れは、典型的な力線１０５（破線で表示）によって示される典型的な共通の磁場を生成し、その磁場は、垂直に細片を通過して、細片の表面に渦電流を引き起こす。例えば、薄片状の、または、他の高透磁性、低磁気抵抗の材料の磁束線集中器１１７（図においてコイル１０１の周りに部分的に表示）は、細片に磁場をかけるために使用されることができる。熱を効果的に発生させるためのＡＣ電流周波数（ｆは、ヘルツ）の選択は、式によって与えられる。
【０００５】
【数１】
2009527891.tif 000003
【０００６】
ρは、被加工物の電気抵抗（Ω・ｍ）であり、ｇcは、コイルの間の隙間（開口）の幅（メートル）であり、τは、コイルの極性ピッチ（ステップ）（メートル）であり、ｄsは、細片の厚み（メートル）である。
【０００７】
横方向磁束誘導子を使い、電気誘導によって細片を加熱するとき解決される古典的な問題は、細片を横切って（Ｘ軸に沿って）断面に均一に加熱温度を発生させることができることである。図２（ａ）は、コイルの極性ピッチが、相対的に小さく、上記式から、周波数が相応して小さいときの、図１の配置から得られる、典型的な断面の細片の加熱プロファイルを示す。図２（ａ）のＸ軸は、細片の中心を０．０座標とした、細片の規格化された断面の座標を表し、細片の反対の端を、＋１．０と−１．０の座標として表す。Ｙ軸は、細片の誘導加熱から成し遂げられた規格化された温度を表し、規格化温度１．０は、細片の中間領域１１１を横切って一般的に均一に加熱された温度を表す。細片の端により近い、領域１１３（路肩の領域として参照される）において、細片の断面の誘発された温度は、規格化された温度である１．０から低下し、それから、細片の端の領域１１５において、規格化された温度である１．０よりも上に増加する。コイルの極性ピッチが相対的に大きいとき、上式から、周波数は、相応して高くなる。図２（ｂ）に示すように、端の過熱は依然としてそのままであるが、これらのケースにおいて、特定される路肩の領域の加熱不足は、消失する。例えば、加熱された細片がコーティングプロセスを経るときに、細片の、加熱不足の路肩の領域と、過熱した端の領域とが、廃棄される必要が無いように、通常は、細片の断面全体にわたって、一定の加熱温度が生じることが望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
端の加熱問題を是正するための、たくさんの解決法が提案されている。例えば、それは、分離した端ヒータ、生じる磁界の形態を修正するためのコイルそして／または薄片状物の配置などの、言い換えると、細片の端の加熱プロファイルを修正することの試みである。これらのアプローチにはいくつかの利点があるかもしれないが、細片の断面の加熱の顕著な均一性を成し遂げることができる横方向磁束誘導誘導子の配置の必要性が、まだ存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一形態において、本発明は、電気的伝導性を有する被加工物の電気誘導加熱の方法と装置である。誘導子は、第１と第２のコイルから形成される少なくとも一組のコイルを備える。電気伝導性を有する被加工物は、コイルの組の間に置かれる。第１と第２のコイルの各々は、複数個のコイル部を備える。少なくとも１つのＡＣ電源は、誘導子にＡＣ電力を供給するために、第１と第２の誘導子のコイルに適切に接続されている。対向するコイル部の間の隙間は、被加工物に望ましい断面加熱温度の発生を提供するように適合される。
【００１０】
他の形態において、本発明は、電気的伝導性を有する被加工物の電気誘導加熱の方法と装置である。誘導子は、第１と第２のコイルから形成される少なくとも一組のコイルを備える。電気伝導性の被加工物は、コイルの組の間に置かれる。第１と第２のコイルの各々は、複数個のコイル部を備えている。少なくとも１つのＡＣ電源は、誘導子にＡＣ電力を供給するために、第１と第２の誘導子のコイルに適切に接続されている対向するコイル部の間の隙間は、全てのコイル部において互いに等距離であり、少なくとも１つの磁束線集中器は、複数個のコイル部の少なくとも１つの近傍に設置される。少なくとも１つの磁束線集中器は、好ましい誘発された断面加熱温度プロファイルを被加工物に提供するために、少なくとも被加工物の表面に垂直な方向に移動可能である。
上記の及び本発明の他の形態は、添付の請求項とこの明細書で更に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図を参照すると、ここで同様の数字は同様の要素を示す、本発明の横方向磁束誘導子１０の一実施例が図３（ａ）と、図３（ｂ）とに表されている。この制限をしない実施例において、横方向磁束誘導子１０は、第１のコイル１２と第２のコイル１４とで形成されるコイルの組を備え、その第２のコイルは、そのコイルの組の間に置かれた被加工物９０の断面を横切る方向に向けられる。被加工物は、例えば金属細片のような電気伝導性材料のシートや細片であっても良い。そのコイルのそれぞれは、複数のコイル部を備える。第１のコイル１２は、中心部１２ａと、移行部１２ｂと、肩部１２ｃと、端部１２ｄとを備えている。図３（ａ）と図３（ｂ）とに示すように、それぞれの中心部は、通常、被加工物の横断面の中心に置かれる。移行部１２ｂは、中心部のそれぞれの先端にその一端が接続される。各々の移行部の反対側は、各々の肩部１２ｃの一端に接続される。端部１２ｄは、被加工物の各々の端で、２つの肩部を結び付ける。同じように第２のコイル１４は、中心部１４ａと、移行部１４ｂと、肩部１４ｃと、端部１４ｄと、を備えている。本発明の限定しない実施例によれば、第２のコイルは、構造が第１のコイルと似ており、第１のコイルと１列に（即ち、Ｚ方向にゆがんだり、片寄ったりせずに）設置され、第１のコイルに面している被加工物の面の反対面に面している。第１と第２のコイルは、（図示しない）１つ以上のＡＣ電源に適切に接続されている。例えば、コイル１２は、図に示すように瞬間的な両極性と共に、中心部１２ａに接続されている電源接続１６ａと１６ｂとを有して良く、コイル１４は、対応する部分１４ａに接続されている電源接続１８ａと１８ｂとを有しても良い。電源接続は、特定の用途の必要条件によって、コイルのどんな部分ででもなされるかもしれない。電源接続に対応するために、各々のコイルは、２つの接続を電気的に絶縁するために、電源接続を十分に開けられます。電流がこれらのコイルの中を流れた時に、被加工物が電気誘導によって加熱されるように、被加工物９０は、第一および第二のコイル間の隙間中を動くことができる。本発明の他の実施例によると、コイルの各々の部分は、更にサブセクションに分けられる。例えば、各移行部は、２以上の移行サブセクションを備えることができる。
【００１２】
本発明の一実施例において、コイル１２と１４とは、中心部１２ａと１４ａとが肩部１２ｃ、１４ｃより被加工物の表面から離れて位置するような形にコイル１２と１４は取り付けられ、移行部１２ｂと１４ｂとは、隣接した中心部と肩部とをともに接続するように接続する。端部１２ｄと１４ｄとは、被加工物の各端で肩部１２ｃと１４ｃの外側の端を共に接続する。この限定しない配置において、対向する中心部１２ａと１４ａとは、対向する肩部１２ｃと１４ｃとよりも更に離れている。より多くの熱が、対向している中心部の間の被加工物の断面より、対向している肩部の間の被加工物の断面に電気的に引き起こされる。対向している移行部の間の断面において、誘発された熱勾配は、肩部に向かうにつれて増加する。図３（ａ）と図３（ｂ）とに示されるように、端部を被加工物の端から離して位置決めすることは、従来技術で述べた端の過熱を減少させる。図３（ｃ）は、図３（ａ）と３（ｂ）とにおいて、その配置で得られた細片断面の加熱プロファイルを示す。
【００１３】
本発明において、対向するコイル部の間の隙間ｇcの長さを変えることは、一般的に、被加工物の好ましい誘発された断面温度プロファイルを成し遂げるためになされる。場合によっては、望ましい誘発された断面温度プロファイルは、均一かもしれない。しかしその他の場合、望ましいプロファイルは、不均一であるかもしれない。特定のアプリケーションのために、対向するコイル部間の可変的な隙間の幅は、例えば、装置と特定の被加工物でのシミュレーションまたは試運転によって、計算またはこれらの方法のどんな組合せででも測定されることができる。更に、コンピュータプロセッサは、対向するコイル部分間の隙間を更に調節するために、実際に測定された細片の誘発された加熱温度のフィードバック信号入力で、コンピュータープログラムを実行することができる。このコンピュータプロセスは、プロセスが、例えばコイルを通過している被加工物の組成の変化、被加工物の幅の変化、または、コイルと比較した被加工物の瞬間的な位置の変化、の一つ以上のパラメータに基づいて連続的に隙間調整をする適応可能な学習プロセスに有利である。
【００１４】
本発明の他の実施例においては、コイル１２と１４の対向する部分間の距離が互いに、更に離れ、または、近づくことができるように、そして／または、コイル１２と１４とが、断面の幅において短く、または、長くされることができるように、各コイルの隣接して接続された部分は、互いに柔軟に接続されても良い。例えば、図３（ｄ）の中で、オペレーター２０（たとえば人間のオペレーター、線形油圧アクチュエータまたは他のアクチュエータ）は、被加工物９０の方へ中心部１２ａと１４ａを動かすために、中心部１２ａと１４ａに接続されていても良い。肩部１２ｃと１４ｃのＸ方向への移動の抑制は、肩部が被加工物の端の方向にスライドすることを強いられるので、中心部の周辺部の誘発される熱の増加と、コイル１２と１４の断面幅全体の増加とをもたらす。コイルが大きな全体幅を持ったとき、これは、破線で被加工物から離れた中心部とともに、そして、実線で被加工物に近づいた中心部とともに、コイル１２と１４とを表すことによって図３（ｄ）に示される。
【００１５】
これらの柔軟な配置の１つの長所は、同じコイル一組が異なる断面幅の被加工物を一様に熱することができるということである。接続部に適当な電気伝導性のヒンジを用いて、または、互いに対してコイル部を動かすもう一つの適当な方法を用いて、コイル部間の柔軟な接合は、柔軟な材料から全てのコイルを製造することによって提供されるかもしれない。電気伝導性のヒンジの限定しない例としては、１以上の柔軟なケーブル、または、母線である。
【００１６】
図３（ｅ）は、本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示したものである。この限定しない実施例において、横方向磁束誘導子は、第１のコイル１１の組と被加工物９０の断面の向こうで正しい位置に置かれる第２のコイル１３の組を備えており、被加工物９０は、コイルの組の間に置かれることになる。２つのコイルはそれぞれ、複数のコイル部、即ち、中心コイル部１１ａと１３ａ；第１の移行コイル部１１ｂと１３ｂ；肩コイル部１１ｃと１３ｃ；第２の移行コイル部１１ｄと１３ｄ；そして、端部１１ｅと１３ｅとを備える。図３（ｅ）に示すように、２つのコイルの対向する部分の間の隙間ｇcは、コイルの中心部からコイルの対向する端にかけて増加する。磁束集中器４０ｃは、被加工物の断面中心の周りの磁束を集中するために状況に応じて使用される。この配置には、肩部の加熱不足が重要でなく、そして、端の領域の過熱は、避けられなければならない構成において特有の利点がある。本発明の他の実施例に関しては、コイル部は適正な位置に取り付けても良く、または、対向するコイル部の間で隙間の大きさの再調整を許すために、柔軟に互いに接続されても良い。
【００１７】
図４は、２つのコイルの組が使用される本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示している。コイルの組はいくつでも本発明の範囲からそれることなく本発明の全ての実施例において使用されることができる。コイルは、シングルターンコイルとしてここに図示されるが、本発明の他の実施例において、コイルは代わりのもの、例えば、これに限定しない、複数ターンコイルまたはコイルであっても良く、加熱される被加工物の寸法に合うために、そして／または、利用される電源と負荷整合の最適化を成し遂げるため、直列、並列、または、その組み合わせのどれかで構成されても良い。さらに、コイルは空気または液体で冷却されることができ、そして／または、適当な電気伝導体の一つの部分から一体として形成されることができる。もう一つの方法として、２以上の部分が別々に形成され、結合されることもできる。
【００１８】
図５は、本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示す。この実施例において、技術的に知られた材料から形成された、２組のコイルと磁束線集中器４０ａ、４０ｂの限定しない配置とは、コイルの肩部間の被加工物の領域を更に加熱するために肩部から磁束が集中するように、被加工物に面する方向を除いて全方向にコイルの肩部の周りに使用される。本発明の他の実施例において、磁束線集中器は、断面に誘発される好ましい加熱プロファイルを提供するために、他のどんなコイル部の周囲にも位置付けされることができる。更に、磁束線集中器は、どのコイル部の周りにも部分的に配置されることができ、または、コイル部の周りの分割された部品を備えることができる。本発明のいくつかの実施例において、磁束線集中器は、被加工物の誘発される断面加熱を修正するために、Ｙ方向に磁束線集中器の動きを可能にするオペレータに、適切に接続されることができる。
【００１９】
図６は、端末電磁シールド４２が、図５に示される磁束線集中器と２組のコイルと結合して使用される、本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示す。例えば銅のような電気伝導性材料から形成されるシールド４２は、特定の用途において、誘発される端の加熱を減少させるために使用されることができる。本発明のいくつかの実施例において、端末電磁シールドは、端のシールドパターンを修正するためにシールドの動きを可能にするオペレータに、適切に接続されることができる。
【００２０】
本発明の他の実施例において、磁束線集中器と電磁シールドは、コイルの１以上の部分からの磁束を制御するために、その結果、磁束線集中器そして／またはシールドを使用する対向するコイル部間の被加工物の誘発される熱の大きさを制御するために、代替物として、または、組み合わせて使用されることができる。磁束線集中器、そして／または、シールドは、１以上の組のコイル間の被加工物の特定の加熱パターンの要求次第で、磁束線集中器を垂直方向（即ち、Ｙ方向に）に移動可能にし、磁束線集中器、そして／または、シールドを水平方向に（即ち、Ｘ方向に）移動可能にする、適切な機械的オペレータに接続されることができる。
【００２１】
磁束線集中器、そして／または、シールドの使用は、各コイルの全ての部分が対向するコイルの全ての部分と実質的に平行に、そして等距離に位置決めされることを可能にする。例えば、図７において、対向するコイル１２’と１４’の部分は、互いに、実質的に平行に、そして、等距離に位置決めされる。この配置において、コイル部１２ａ’、１２ｂ’、１２ｃ’は、例えば、図８（ａ）と図８（ｂ）とにおいて示されるように、結合された中心コイル部１２ａ”として参照されることができ、同様にコイル部１４ａ’、１４ｂ’、１４ｃ’は、結合された中心コイル部１４ａ”として参照されることができる。図７において、“Ｕ”形状の磁束線集中器４０ｄは、端のコイル部１２ｄ’と１４ｄ’とを覆って一般的に配置される。端の領域８８と隣接した路肩の領域８６とにおいて好ましい加熱を成し遂げることを要求されたとき、“Ｕ”形状の端の磁束線集中器４０ｄは、垂直に（即ち、Ｙ方向に）、１つ１つまたはグループで動くことができる。
【００２２】
図８（ａ）は、互いに、実質的に平行に、そして、等距離に位置決めされた対向するコイル１２’と１４’の全てのコイル部とともに、磁束線集中器４０ｄが、1以上の結合された中心コイル部１２ａ”と１４ａ”とを覆って設置された本発明の実施例を示している。この配置において、1以上の磁束線集中器４０ｄのＹ方向の動きは、被加工物の中心領域の磁束の集中を変化させ、その結果、被加工物の中心断面領域に誘発される熱の大きさも変化させる。端と隣接した領域の熱制御が重要な関心事ではないときに、この配置は、特に有用である。図８（ｂ）において、図８（ａ）の配置は、増加された中心領域の熱制御の度合いを提供するために、第３の結合された中心コイル部１２ａ’’’と１４ａ’’’（図示せず）を含むように修正されている。
【００２３】
図９に示される本発明の実施例において、多数の磁束線集中器４０ｄは、互いに、実質的に平行に、そして、等距離で位置決めされたコイル１２’と１４’の全ての対向するコイル部とともに、結合された中心コイル部１２ａ”と１４ａ”を横断して配置される。この配置において、1以上の磁束線集中器４０ｄのＹ方向の動きは、被加工物の断面の全域で誘発される熱の大きさを選択的に制御する。状況に応じてこの配置とともに、端部１２ｄ’と１４ｄ’とは、コイルの極性のピッチτを変化させるため、結合された中心部１２ａ”と１４ａ”のＺ方向の移動を可能にする電気的なヒンジ要素１２ｅ’と１４ｅ’とをそれぞれ含むことができる。
【００２４】
“Ｕ”形状の磁束線集中器は、本発明の他の実施例において、上記で使用されるが、一方、磁束線集中器は、特定の用途に適応させるための他の形状であることができる。
【００２５】
本発明の他の実施例において、被加工物の各側面にあるコイルは、被加工物が二つのボックスの間に位置するように離れたボックス構造を有していても良い。そのボックスは、被加工物に面する側をのぞいた全ての側面上に、アース端子に接続された電気伝導性材料を備えることができる。被加工物に面するボックスの側面は、磁気的に透過な材料、例えばマイカであることができる。
【００２６】
本発明の上記実施例は、単に説明の目的のために提供されたに過ぎず、本発明を限定するために構成されるものではない。本発明について、様々な実施形態に関して述べられているが、ここで使用される語は、限定するための語ではなく、説明と図解のための語である。本発明について、特定の手段、材料、実施例に関してここで述べられているが、ここで開示される項目に限定することを意図したものではなく、例えば、添付の請求項の範囲内の構造、方法、用途を、機能的に全てそれと等価なものに拡張するものである。この明細書と添付の請求項の教えの利益を有する当業者は、その側面において、本発明の範囲から離れることなく、多くの変更を生じさせ、変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
発明を例証する目的で、現在の好ましい形態で図を示す。しかしながら、本発明は、示されている正確な配置や手段に限定されない。
【図１】従来技術の横方向磁束誘導子の配置を示した図である。
【図２（ａ）】図１に示される横方向磁束誘導子の典型的な横断面の誘発された熱特性を示した図である。
【図２（ｂ）】図１に示される横方向磁束誘導子の典型的な横断面の誘発された熱特性を示した図である。
【図３（ａ）】本発明の横方向磁束誘導子の一実施例を示した図である。
【図３（ｂ）】図３（ａ）に示される本発明の横方向磁束誘導子のＡ−Ａ方向正面図である。
【図３（ｃ）】図３（ａ）と図３（ｂ）に示される横方向磁束電気誘導子の配置の一例の横断面の熱特性を示した図である。
【図３（ｄ）】本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例の正面図である。
【図３（ｅ）】本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例の正面図である。
【図４】本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示した図である。
【図５】磁束線集中器の選択的な使用を有する本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示した図である。
【図６】電磁シールドの選択的使用単独、または、磁束線集中器の選択的使用との結合を有する本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示した図である。
【図７】磁束線集中器を有する本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示した図である。
【図８（ａ）】磁束線集中器を有する本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示した図である。
【図８（ｂ）】磁束線集中器を有する本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示した図である。
【図９】磁束線集中器と、極性ピッチが調整可能なコイルとを有する本発明の横方向磁束誘導子の他の実施例を示した図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０        横方向磁束誘導子
１１        コイル
１１ａ      中心コイル部
１１ｂ      移行コイル部
１１ｃ      肩コイル部
１１ｄ      移行コイル部
１１ｅ      端部
１２        コイル
１２ａ      中心部
１２ｂ      移行部
１２ｃ      肩部
１２ｄ      端部
１２ｅ      ヒンジ要素
１３        コイル
１４        コイル
１４ａ      中心部
１４ｂ      移行部
１４ｃ      肩部
１４ｄ      端部
４０ａ      磁束線集中器
４０ｃ      磁束集中器
４０ｄ      磁束線集中器
４２        端末電磁シールド
９０        被加工物
１０１      コイル
１０１ａ    端子
１０３      コイル
１０３ａ    端子
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図３（ｃ）】
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【図３（ｄ）】
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【図３（ｅ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８（ａ）】
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【図８（ｂ）】
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【図９】
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【国際調査報告】
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