(57)【要約】帯材の長手方向を横切って帯材の一領域を取り囲む少なくとも一つの誘導コイル（Ｂ）を有する、電磁誘導によって金属帯材（Ａ）を加熱する装置。コイル（Ｂ）は、その平均面（Ｐ）が、帯材の長手方向（Ｄ）と直交する、少なくとも一つの単巻き（１）を有する。
2006523364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導によって金属帯材（Ａ）を加熱する装置であって、帯材の長手方向（Ｄ）を横切って帯材の一領域を取り囲む少なくとも一つの誘導コイル（Ｂ）を含み、該コイル（Ｂ）は、帯材の長手方向（Ｄ）と直交する平均面（Ｐ）を有する少なくとも一つの単巻き（１）を含むことを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項２】
請求項１の装置であって、数個の単巻き（Ｂ１）を含み、その平均面は帯材の長手方向（Ｄ）に直交しており、それらの単巻きは、直列に、あるいは並列に、または直列−並列に接続されていることを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項３】
請求項１または２の装置であって、各単巻きは、帯材の幅に関係する二つの長辺と、帯材の厚さに関係する二つの短辺を有し、カレントリード（Ｌ１、Ｌ２）は長辺（１ｂ）に設けられていることを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項４】
請求項１または２の装置であって、各単巻きは、帯材の幅に関係する二つの長辺と、帯材の厚さに関係する二つの短辺を有し、カレントリード（Ｌ１、Ｌ２）は短辺（１ｃ）に設けられていることを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項５】
請求項３または４の装置であって、単巻きの長辺の長さ（Ｈ）は、帯材（Ａ）の幅（ｈ）よりも帯材縁の加熱悪影響を避けるのに十分な程度に長いことを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項６】
請求の範囲３、４または５の装置であって、単巻きの長辺間の距離（Ｅ）は、帯材縁の加熱悪影響を避けることができるように長辺の端部に向かって延びていることを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項７】
請求項６の装置であって、単巻きが、その長辺の終端に向かって台形形状（Ｔｃ、Ｔｄ）をなしており、その長底が短い外部辺（１ｃ、１ｄ）をなしていることを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項８】
請求項６の装置であって、その長辺の終端に向かって、外に凸のほぼ円形形状（Ｃｃ、Ｃｄ）をなしていることを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置であって、誘導コイルの各長手方向の終端において、それ自身は閉じている短絡単巻き（４、５）を有し、その平均面が帯材の長手方向（Ｄ）に直交していることを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置であって、実質的に帯材の面に直交する方向に沿って電磁場が形成されるように電磁シールドを有することを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置であって、帯材の中央領域に比して縁の温度（Ａｃ、Ａｄ）を調節するための少なくとも一つの磁場ディフレクターを有することを特徴とする金属帯材の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁誘導によって１ないし複数の金属帯材を加熱するための装置に関し、該装置は、帯材の長手方向を横切って帯材の一領域を取り囲む、少なくとも一つの誘導コイルを有する。
【背景技術】
【０００２】
このような加熱装置は、例えば、金属帯材処理ラインで用いられ、特に、塗料層のような被覆の乾燥用または亜鉛メッキの予熱用、または焼鈍の予熱用に用いられ、その縦方向に沿って単数または複数の誘導コイルの中を走行する該帯材に適用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、特には、現在周知の加熱装置に現れることがある、帯材の被覆の欠陥を軽減または排除することを可能にする加熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、電磁誘導により金属帯材を加熱するこの装置は、帯材の長手方向を横切って帯材の一領域を取り囲む、少なくとも一つの誘導コイルを有しており、コイルは少なくとも１つの単巻きを有し、このコイルの平均面は帯材の長手方向に直交していることを特徴とする。
【０００５】
そのような配置によって、形成される電磁場は、帯材を横切る成分を有しない。この点で、コイルの巻き線が帯材の長手方向に傾いて設けられている従来技術と異なる。帯材を横切る成分の排除によって、帯材における寄生誘導電流（誘導渦電流）の循環を生じさせないことが可能となり、この渦電流は、帯材と、誘導子の上流と下流に位置するロールとの電位差の元となる。これらの電位差は、スパークの原因となり、スパークは、帯材の被覆や表面仕上げに影響する。さらに、ジグザグ誘導子に比べて、幅方向の温度の均一性（中央と縁との）が改善される。
【０００６】
コイルは、数個の単巻きを有していても良く、この平均面は、帯材の長手方向に直交する。単巻きは、直列、または並列、または直列−並列に接続されても良い。
【０００７】
各単巻きは、帯材の幅に対応する二つの長い辺と、帯材の厚さに対応する二つの短い辺を有していても良い。カレントリードは、長辺に作られても短辺に作られても良い。
【０００８】
好ましくは、単巻きの長辺の長さは、帯材縁の加熱悪影響を避けるために、帯材の幅よりも大きい。
【０００９】
単巻きの長辺の間隔は、帯材縁の加熱悪影響を避けるように、長辺の終端に向かって増大しても良い。単巻きは、その長辺の終端に向かって、長底辺が外側で短い、台形形状とすることができる。変形例では、単巻きは、その長辺の終端に向かって、外に凸のほぼ円形形状を有していても良い。
【００１０】
好ましくは、加熱装置は、単巻き誘導コイルの各長手方向の端部で、それ自身閉じた一つの短絡単巻きを含み、その平均面は、帯材の長手方向に直交している。
【００１１】
装置は、帯材の面に直角の方向に実質的に沿った電磁シールドを含む様に、電磁場を有していても良い。
【００１２】
装置は、帯材の中央領域に比して縁の温度を修正するための磁場ディフレクターを含んでいても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
装置は、前述の諸設備の他に、多くの設備を有し、それらの設備は、以下に、添付の図面を参照して実施例としてさらに詳細に説明されるが、これらの実施例は何ら制限を加えるものではない。図面中、
−図１は、本発明の単巻き加熱装置の概略斜視図であり、加熱装置の中を帯材が通過している；
−図２は、単巻きの概略立面図であり、単巻きの内部に帯材がある；
−図３は、単巻きの代替例を示し、帯材は示されていない；
−図４は、単巻きの他の代替例を示し、図３における例と類似する；
−図５および図６は、水平に走行する帯材を取り囲む単巻きの二つの実施例の立面図である；
−図７は、長手方向の各終端で並列に接続された、短絡巻きを伴った３つの単巻きを有するコイルの斜視線図である；
−図８は、図７の単巻きの並列接続の回路図である；
−図９は、直列に接続された３つの単巻きからなるコイルの斜視線図である；
−図１０は、図９の接続回路図である；
−図１１は、直列−並列の形で対として結線された４つの単巻きの斜視線図である；そして、最後に、
−図１２は、図１１の接続回路図である。
【００１４】
図１は、鋼帯Ａ、さらに一般的には金属帯材、を電磁誘導によって加熱する装置を示す。図１の例において、帯材Ａは、矢印Ｄで示される鉛直の長手方向に沿って鉛直に走行している。加熱装置は、少なくとも一つの誘導コイルＢを有し、その誘導コイルは、長手方向Ｄを横切って帯材Ａの一領域を取り巻いている。
【００１５】
本発明によれば、コイルＢは、少なくとも一つの単巻き１を有し、その平均面Ｐは、帯材Ａの長手方向Ｄに直交している。
【００１６】
図１によれば、単巻き１は、長方形をなす平面導体によって形作られている。単巻きの長辺１ａ，１ｂは、帯材の大きな面に平行であり、かつ、その短辺１ｃ，１ｄは帯材の縁に平行になっている。
【００１７】
図１において、カレントリードは、長辺１ｂに設けられている。この長辺１ｂは、実質的に長さ中央で開いており、かつ、電源と接続することができるように、辺１ｂの平面に対して外側に直角に折り曲げられた二つのタブＬ１、Ｌ２を有している。
【００１８】
平均面Ｐが方向Ｄに直交している配置故に、誘導コイルＢは、帯材Ａに渦電流を生じさせず、これは方向Ｄに直交していない従来の多数巻きコイルの場合と異なる。本発明によれば、帯材の幅方向の温度の均一性が向上される。
【００１９】
図２は、帯材Ａが、図１の垂直走行の代わりに、水平に走行する、図１と類似の配列を示す。
【００２０】
図３は、代替実施例が示されており、そこでは、カレントリードとタブＬ１、Ｌ２が、短辺、例えば１ｃ、の中央領域に設けられている。図３には、金属帯材Ａは示されていない。
【００２１】
図４は単巻きの実施例を示し、そこではカレントリードが、短辺、例えば１ｃ、の終端の一つに設けられるタブＬ１、Ｌ２によって形成されている。
【００２２】
図には平板導体で作られた単巻きが描かれているが、他のタイプの導体、例えば断面が円や矩形のもの、また、断面が円や矩形の数個の導体の組み合わせ、が単巻きを形成するために供され得ることは明らかである。
【００２３】
単巻き１の長辺の長さＨ（図２）は、帯材縁の加熱の悪影響、すなわち縁Ａｃ、Ａｄに沿う縁加熱の影響、を避けるに十分な程度に帯材の幅ｈよりも大きい。好ましくは、Ｈは、帯材Ａの長手方向の軸のいずれの側でも、寸法が異なった同一割り振りで、ｈより約２５％大きくてもよい。
【００２４】
図５は、代替実施例を示し、そこでは、帯材の縁Ａｃ、Ａｄに沿う加熱悪影響をより良好に避けられるように、単巻きの長辺間の距離Ｅはこれらの長辺の端に向かって増大する。
【００２５】
図５では、単巻き１は、長辺の端に向かって、台形形状Ｔｄ、Ｔｃをなしており、この台形の長底は、短い外側辺１ｃ、１ｄをなし、一方、この台形の短底は、中央領域で単巻きの長辺間の距離に対応する。
【００２６】
図６に示される実施例によれば、単巻きの長辺の終端は、外に凸のほぼ円形形状Ｃｄ、Ｃｃをなしており、これもまた、縁Ａｃ、Ａｄに沿う加熱悪影響を制限あるいは回避するのに好都合である。
【００２７】
図７は、斜視図による、３つの同一単巻き１、２１、３１で構成されるコイルＢ１を概略的に示し、それらの単巻きは同軸的で、図８の回路図に示されるように、並列に結合されている。各単巻き１、２１、３１は、平均面が巻きの内部を走行する金属帯材（図７に示さず）の長手方向に直角である。装置は、各単巻きのリードタブＬ１、Ｌ２に並列に結合された導体を介して、交流電流、通常は高周波電流、が供給される。
【００２８】
好ましくは、それ自身が閉じている短絡単巻き４、５がコイルＢ１の各長手方向終端部に設けられ、その単巻きの平均面は、帯材の長手方向に直交する。これらの短絡単巻き４、５は、概略的にＭｃおよびＭｄとして２本示される、電磁場ラインを近接させることが可能となり、直後に巻き４、５が浮かび上がる。かくして、電磁場は、帯材の長手方向に沿う成分が増えることが避けられ、その結果、コイルＢ１の上流ないし下流の電気器具への電磁場による如何なる干渉も避けることができる。
【００２９】
図９は、直列に接続された三つの同軸単巻き１、２１、３１からなるコイルＢ２を示しており、その回路図を図１０に示す。各単巻きの平均面は、帯材の長手方向Ｄと直交しており、これは図９には示されていない。
【００３０】
もちろん、並列または直列に接続された単巻きの数は、３でなくとも良く、例えば、３つの単巻きよりも２つ以上単巻きを多くすることができる。
【００３１】
図１１は、斜視図により、４つの同軸単巻き１、２１、３１、４１からなる同軸の直列−並列配列を概略的に示し、その平均面は鋼帯（図示せず）の長手方向Ｄに直交している。
【００３２】
単巻き１、２１は直列に接続され、単巻き３１、４１も同様である。これらの二つの直列グループは、図１２に概略的に示されているように、並列に接続される。
【００３３】
もちろん、直列−並列接続は、図１１、１２に示されているのとは異なる多数の単巻で行われ得る。
【００３４】
示された例の全てにおいて、図７に示された例におけるように、コイルの各終端に置かれた短絡単巻きを設けることが可能である。
【００３５】
また、電磁シールド、例えば、金属板またはフェライトに基礎を置く磁気回路や、銅板で製造されたシールド、を設けることもでき、そうすることによって、帯材の表面に直交する方向に実質的に沿った電磁場を含むことができる。
【００３６】
加熱装置は、雰囲気を制御してまたは制御しないで稼動することができる。
【００３７】
帯材の中央領域に対して、特に縁Ａｃ、Ａｄに沿った温度を調整するために、磁場リフレクターを設けることができる。
【００３８】
また、帯材の長手方向に沿って凹状をなす単巻きを設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】加熱装置を通して帯材が通過している、本発明に従った単巻き加熱装置の概略斜視図である。
【図２】単巻きの内部に帯材がある、単巻きの概略立面図である。
【図３】帯材は示されていない、異なるの単巻き設備を示す概略立面図である。
【図４】図３と同様、さらに異なる単巻き設備を示す概略立面図である。
【図５】水平に走っている帯材を取り囲む単巻きの二つの設備の立面図である。
【図６】水平に走っている帯材を取り囲む単巻きの二つの設備の立面図である
【図７】３つの単巻きが平行に組み合わされ、長手方向両端に短絡単巻きを伴ったコイルの斜視図である。
【図８】図７の単巻きの並列接続の回路図である。
【図９】直列接続された３つの単位巻きからなるコイルの斜視線図である。
【図１０】図９の接続回路図である。
【図１１】直列−並列の形で対として結線された４つの単巻きの斜視線図である。
【図１２】図１１の接続回路図である。
【符号の説明】
【００４０】
１，２１，３１，４１．．．単巻き
１ａ，１ｂ．．．単巻きの長辺
１ｃ，１ｄ．．．単巻きの短辺
４，５．．．短絡単巻き
Ａ．．．金属帯材
Ａｃ，Ａｄ．．．帯材の縁
Ｂ，Ｂ１．．．誘導コイル
Ｃｃ，Ｃｄ．．．外側に凸の円形形状
Ｄ．．．帯材の長手方向
Ｅ．．．単巻きの長辺間の距離
Ｈ．．．単巻きの長辺の長さ
ｈ．．．帯材の幅
Ｅ．．．単巻きの長辺間の距離
Ｌ１，Ｌ２．．．カレントリード（リードタブ）
Ｍｃ，Ｍｄ．．．短絡単巻き
Ｐ．．．平均面
Ｔｃ，Ｔｄ．．．台形形状
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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2006523364.tif 000016
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