(57)【要約】導電性ストリップ（１６）の横方向磁束誘導加熱において、ストリップの幅（１４）方向の導体（１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂ）を積み重ねあるいは接続して、ストリップの幅（１４）方向においてストリップの端縁部（１８）に沿う電流の倍数の誘導電流が流れるようにする。ストリップ（１６）の幅（１４）を横切る導体（１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂ）及びストリップ（１６）の端縁部（１８）に沿う導体（１２ｄ、１２ｅ）は導体を流れる電流がどこでも同じであるように直列に接続されている。２つの導体（１２、１２ｂ）を横断方向に積み重ねた場合、これによりストリップの端縁部（１８）に沿う加熱に比べてストリップの幅（１４）方向の加熱が４倍になる（Ｉ×Ｉ）Ｒ加熱が得られる。
2004531028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップを横切って流れる誘導電流がストリップの端縁部に沿って流れる誘導電流の倍数である導電性ストリップを横方向磁束加熱する方法。
【請求項２】
Ｕ字形断面がストリップを横切って延び、基部がストリップの端縁部に沿って延び、Ｕ字形断面の位置を調整して基部を端縁部から可変距離の所に配置することが可能なインダクターを設けるステップをさらに含む請求項１の方法。
【請求項３】
ストリップの端縁部に沿う誘導電流に対してストリップを横切る誘導電流を増加するためにストリップに垂直にストリップの幅をまたぐ積層インダクターコイル導体を設けるステップをさらに含む請求項１の方法。
【請求項４】
ストリップの幅を横切る方向のコイル導体とストリップの端縁部に沿うコイル導体を直列に接続して導体を流れる電流がどこでも同じである請求項３の方法。
【請求項５】
ストリップの端縁部に沿う誘導電流に対してストリップを横切る誘導電流を増加するためにストリップの幅をまたぐインダクターコイル導体を分割戻りインダクターとして接続するステップをさらに含む請求項１の方法。
【請求項６】
ストリップの端縁部に対してストリップを横切る電流密度を増加するために導体を集中横断面形状にするステップより成る導電性ストリップの横方向磁束誘導加熱法。
【請求項７】
集中形状は楔形である請求項６の方法。
【請求項８】
第１の側及び第２の側を有する金属ストリップを加熱する横方向磁束誘導装置であって、２つのコイルがストリップの第１の側に並置され、ストリップに対して垂直なストリップの幅方向に延びる隣接する導体を積層するように構成され、直列に接続されて２つのコイルを流れる電流が同じである横方向磁束誘導装置。
【請求項９】
さらに、２つのコイルが第１の側のコイルに対向してストリップの第２の側に並置され、ストリップに対して垂直なストリップの幅方向に延びる隣接する導体を積層するように構成され、第１の側のコイルと直列に接続されて全てのコイルを流れる電流が同じである請求項８の装置。
【請求項１０】
導電性ストリップの横方向磁束誘導加熱方法であって、少なくとも２つのインダクターコイルをストリップの所でオーバーラップさせて、ストリップを横切って延びるその中央脚部がストリップの平面に垂直な方向にそのストリップから持ち上がった積層体を形成し、中央脚部が互いに分岐する方向に延びる脚部に接続されてストリップの端縁部に沿って延びる磁束誘導加熱方法。
【請求項１１】
コイルが直列に接続されて、脚部を流れる電流がどこでも同じである請求項１０の方法。
【請求項１２】
中央脚部が水冷ワイヤーより成る請求項１０の方法。
【請求項１３】
中央脚部は水冷管に組み込まれた金属ストラップより成る請求項１０の方法。
【請求項１４】
前記管は非導電性の材料より成る請求項１３の方法。
【請求項１５】
金属ストラップは銅より成り、前記管はオーステナイト系ステンレス鋼より成り、銅は前記管に接合される請求項１３の方法。
【請求項１６】
導電性ストリップを横方向磁束誘導加熱する方法であって、中央脚部がストリップを横切って延び、戻り脚部が互いに分岐してストリップの端縁部に沿って延びるように少なくとも１つの分岐戻りインダクターをストリップの所に配列するステップより成る加熱方法。
【請求項１７】
中央脚部及び戻り脚部はストリップの一方の側にある請求項１６の方法。
【請求項１８】
中央脚部はストリップの第１の側にあり、戻り脚部はストリップの第２の側にある請求項１６。
【請求項１９】
少なくとも２つのインダクターが設けられ、１つのインダクターはストリップの第１の側に中央脚部を有し、１つのインダクターはストリップの第２の側に中央脚部を有し、これらのインダクターは、２つの戻り脚部間のストリップを横切って延びるストリップ部分が加算的な影響を受けて中央脚部に対向するストリップ部分と本質的に同じように加熱され、ストリップの端縁部は単一の戻り脚部によってのみ影響を受ける請求項１８。
【請求項２０】
ストリップを横方向に延びる脚部は、側部がストリップの方へ収束してストリップを横切る方向に延びる頂点に至る楔形である請求項１９の方法。
【請求項２１】
少なくとも２つのインダクターを使用し、１つがストリップの第１の側に、１つがストリップの第２の側にあり、これらのインダクターは、２つの戻り脚部間のストリップを横切る方向に延びるストリップ部分が加算的な作用を受けるため中央脚部に対向するストリップ部分と本質的に同じように加熱され、ストリップの端縁部は単一の戻り脚部によってのみ作用される請求項１６の方法。
【請求項２２】
ストリップを横切る方向に延びる脚部は、側部がストリップの方へ収束してストリップを横切る方向に延びる頂点に延びる楔形である請求項２１の方法。
【請求項２３】
導電性ストリップを横方向磁束誘導加熱する方法であって、少なくとも１つのインダクターを、そのインダクターの少なくとも１つの脚部がストリップを横切って延びるようにストリップの所に配置され、その脚部が、側部がストリップの方へ収束してストリップを横切って延びる頂点に至る楔形である誘導加熱装置。
【請求項２４】
頂点は切頭状である請求項２３の方法。
【請求項２５】
脚部は正方形の断面を有するため９０°の楔角度が与えられる請求項２３の方法。
【請求項２６】
導電性ストリップの横方向磁束誘導加熱方法であって、少なくとも１つのインダクターをストリップに配置し、そのインダクターはストリップを横切って延びるＵ字形部分を有し、基部はストリップの端縁部に沿って延び、楔形部分の位置を調整して基部を端縁部から可変距離の所に配置可能な誘導加熱方法。
【請求項２７】
インダクターはさらに、ストリップの第２の端縁部に沿う位置を調整可能な脚部を有する請求項２６の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
２００１年３月２６日付けで出願した仮特許出願第６０／２７８，７９５号の優先権を主張する。２００１年３月２６日付けで出願した仮特許出願第６０／２７８，７９５号を本願の一部として引用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、横方向磁束誘導加熱またはＴＦＩによる金属ストリップのような導電性材料の加熱に関する。一例として、かかる加熱は金属それ自体に影響を与えるかまたは金属上の被覆に影響を与える目的を有することがある。
【背景技術】
【０００３】
ＴＦＩについての背景情報は、“Induction heating of strip: Solenoidal and transverse flux”Nicholas V. Ross and Gerald J. Jackson,IRON & STEEL ENGINEER、1991年9月、に記載されている。
【０００４】
金属ストリップのＴＦＩ加熱を行うと、インダクターコイルがストリップより幅広の場合にストリップの端縁部が過熱されることがある。これは、端縁部に形成される導電不連続部における電磁的現象により起こることがある。前のパラグラフで引用した論文の図６を参照されたい。端縁部からはずれた金属の場所では、電流密度が低いが、端縁部では同じ電流が非常に限られた領域に押しやられるため、電流密度が大きく増加して、特にアルミニウムの場合に過熱が生じ、端縁部が溶けることもある。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の目的は、金属ストリップのような導電性材料の幅方向に供給される電流に比べてその材料の端縁部領域に有意に減少した量の電流及び電流密度を与えることのできる新規なＴＦＩ法及び装置を提供することにある。
【０００６】
本発明は、金属ストリップのような導電性材料またはグラファイトクロスをＴＦＩ加熱するためのインダクターのコイルの構成についての多数の改良を与える。例えば、ストリップの幅方向に延びるコイルの導体を積み重ねるかまたは接続して、ストリップを横切って延びる誘導電流がストリップの端縁部に沿って流れる電流の倍数になるようにする。あるいは、またはそれに加えて、導体を楔形または集中形状にすることにより、ストリップの狭い幅内に電流を誘導して、ストリップの端縁部に沿う電流に対してストリップを横切る電流の密度を増加することが可能である。あるいは、またはそれに加えて、コイルの寸法を可変にして誘導加熱効果を調整する。
【０００７】
好ましくは、ストリップを横切る方向のコイル導体及びストリップの端縁部に沿うコイル導体を直列に接続することにより、導体を流れる電流がどこでも同じようにする。２つの交差する導体を積み重ねる場合、これにより、ストリップ端縁部に沿う電流に比べてストリップを横切る領域を本質的に４倍加熱するＩ2Ｒが提供されるが、これは熱が電流の二乗に比例するからである。
【０００８】
本発明の好ましい実施例によると、ストリップを横切る方向の誘導電流はストリップの端縁部に沿う電流の整数倍であり好ましい整数は２である。用語「本質的に」を用いるが、これは、実際は、整数倍から少しずれることがあるため、例えば、垂直方向に積層した導体のうちの１つの導体がそれ以外の導体よりもストリップから離れているため、または分割戻り導体の１つの脚部がそれ以外のインダクターよりわずかに多い電流を運ぶからである。用語「垂直」は、水平面にストリップを配置する場合であり、さらに一般的には、積み重ねはストリップの平面に垂直に行う場合である。
【０００９】
用語「ストリップ」はここでは、一般的に、シート状、ストリップ状、プレート状及びクロス状の細長い材料を包含するものと意図されている。しかしながら、好ましくは、その材料の厚さは背景技術で引用した論文において定義された電流の浸透深さｄ以内である。
【実施例】
【００１０】
参照番号が同一のコンポーネントを示す添付図面を詳細に参照して、図１Ａは、全ての脚部（導体）に同じ電流が流れるようにユニットを形成すべく金属ストリップの上方に配置し接続した２つの矩形のコイルインダクター１０ａ、１０ｂを示す。ストリップ１６の下方にある２つの別のインダクターコイルは図１Ａではインダクター１０ａ、１０ｂの下に隠れている。導体を流れる電流は導体上の矢印で示し、インダクターコイル内のストリップ１６上の点線ループの矢印は誘導電流を示す。２つのコイルが直列に接続されるため、電流は全ての導体内で同じである。
【００１１】
コイルの２つの中央脚部１２ａ、１２ｂをオーバーラップまたは垂直方向に積み重ねると、ストリップ１６の幅１４の方向の誘導電流ｉ及び電流密度は、例えば、脚部１２ｄ及び１２ｅが互いに分岐してストリップの端縁部１６ａに沿って延びるためストリップの端縁部１８に沿う電流の２倍となる。加熱はＩ2Ｒの法則に従うため、端縁部に沿う加熱はストリップの幅方向の加熱の相対的に４分の１である。
【００１２】
背景技術で述べたように電流密度はインダクターがストリップの端縁部を超えて延びる時はその端縁部で増加するため、金属ストリップの温度分布は本発明の垂直方向に積み重ねたＴＦＩインダクターを用いる場合格段に一様である。
【００１３】
図１Ｂは、導体１２ａ及び１２ｂを垂直方向に積み重ねたものを示すが、これらの導体は、電気絶縁体２０により互いに接触しないようにされている。図１Ｂは、ストリップの下方に２つの別のマッチング用インダクター１０ｃ、１０ｄがあるのを示す。これら別のインダクター１０ｃ及び１０ｄが存在するため、ストリップの熱入力が増加し、従ってストリップを大きいライン速度で移動できるため、生産効率が増加する。図１Ｂの記号（・）及び（ｘ）は、導体中の電流の方向を示し、・はこれを見る者の方への流れ、ｘは見る者から離れる方への流れを示す。図からわかるように、導体の断面にとっては１より大きいアスペクト比、幅／高さが好ましいが、その理由は、積み重ねた導体は互いに近づく方に移動し、これは当然極限までは行えず、また、導体が広がると積み重ねた導体の下方の誘導電流密度が減少するからである。導体１２ａ、１２ｂはこの水平なストリップの例では垂直方向に積み重ねられるが、本発明のさらに一般的な思想によると、導体はストリップの平面に垂直方向に積み重ねられる。
【００１４】
３以上の導体を積み重ねることにより２対１の電流及び電流密度が得られることがわかる。
【００１５】
図１Ａにおいて、直列に接続された場合に、所与の回路を流れる電流が等しいキリヒホッフの法則によると、直列回路の長さまたは断面の不規則性にかかわらず、電流の大きさは常に同じであることがわかる。誘導電流密度Ｊは、電流通路の断面積に左右されるため必ずしも同じであるわけではない。直列接続した２つの導体を垂直方向に積み重ねるとストリップの電流密度を２倍（Ｊ＝２ｉ／Ｗ）にしてその結果得られる加熱を４倍にすることができる。
【００１６】
図１Ｃは、ストリップ１６の両側の導体ユニット１０ａ、１０ｂ及び１０ｃ、１０ｄをメインバス２６のバスバー２６ａ、ｂ間に直列に接続するとストリップの上方及び下方のインダクター電流が同一であることを示す。ストリップの上方のインダクターユニット１０ａ、ｂを実線で、またストリップの下方ユニット１０ｃ、ｄを点線で示す。
【００１７】
図２は、２つのオーバーラップするコイル１０ａ、１０ｂの組み合わせを提供するために図１Ａの上方ユニットと同じように構成したインダクターユニットを組み合わせたものを詳細に示す。図３は、ストリップ１６の上方に組み合わせた図２に示す種類の２つのユニットを示し、一方、図３Ａはそれに対応する端部を示す図である。
【００１８】
図４Ａ、４Ｂは、２対１の電流比率が得られるような本発明の別の実施例を示す。この場合では、この電流比率は導体を積み重ねるのではなくて接続する態様から得られる。従って、この場合、左右対称とは、ストリップの下方で中央脚部２４ｃの反対側の戻り脚部２４ａ、２４ｂが互いに分岐する方向にストリップの端縁部１６ａに沿って延びてストリップを横切って戻るようにストリップをまたぐことによる。電流ｉがストリップを横切る中央脚部の下方においてストリップに誘導されるが、ストリップの端縁部１８に沿い且つ戻り脚部の下方を戻る電流は１／２ｉに過ぎない。上から見ると、図４Ａにおけるように、この実施例は図１Ａの頂部と同じ２つのコイル１０ｅ、１０ｆを有する。戻り脚部１０ａ、１０ｂは図４Ａにおいて点線で示し、それらはストリップ１６の下方にあることがわかる。
【００１９】
戻り脚部及び中央脚部を互いに反対の側に配置することにより、エアギャップＧ（図３Ｂ）はストリップがどこにあるかにかかわらずストリップに関して同じ状態である。戻り脚部と中央脚部の垂直方向の間隔Ｇまたはギャップは、ストリップの位置に応じて変化しない。ギャップＧが一定であるという意義は、ストリップの誘導加熱がギャップ内のストリップの垂直方向の位置に応じて変化しない。即ちリアクタンスがギャップ内のストリップの位置に変化しないことである。
【００２０】
図４Ｃ及び４Ｄはインダクター電流Ｉが逆方向であり、これはストリップを流れる誘導電流による加熱効果にとって重要でない相違点である点を除き図３Ａのような実施例の斜視図である。分割戻りインダクター２４はストリップ１６をまたぎ、戻り脚部２４ａ、ｂは中央脚部２４ｃと反対のストリップの側または下方にある。中央脚部の下方のストリップには電流ｉが誘導されるが、ストリップ端縁部１８に沿って戻り脚部の反対側の戻る電流は１／２ｉに過ぎない。
【００２１】
図５Ａ−Ｃは、ストリップの幅が異なる図１Ａとよく似たインダクターユニットを示す。
【００２２】
図５Ａにおいて、幅がインダクターの外側脚部１２ｃ、ｄ、ｅ、ｆの窓内に収まる幅広のストリップ１６ａは、ストリップの端縁部に沿う電流密度に対してストリップの幅方向の電流密度の比率が２対１の電流を誘導する。現実には、このストリップは横方向に移動するかもしれないが、インダクターの外側脚部内に収まる限り、２対１の電流密度の比率は維持される。図５Ａは、外側脚部内の横方向の運動Δの例を示す。
【００２３】
図５Ｂにおいて、図８Ａよりも狭いストリップ１６ｂでは、２対１の比率が維持されるため、４対１の比率での加熱も同様に維持される。
【００２４】
次に、図５Ｃは、幅は同じであるが狭い幾つかのストリップ、例えば、１６ｃ、ｄを装填して、単一のストリップの場合と同じように均一に加熱する態様を示す。
【００２５】
この発明の主要な利点は幅広の、幅が狭いまたは多数のストリップの加熱を行うためにインダクターの窓を何らかの態様で調整する必要がないことである。
【００２６】
ストリップ材料、即ちステンレス鋼、炭素鋼、アルミニウム、真鍮、銅、グラファイトクロスなどの種々の温度レベル、生産速度またはその変更だけでなくストリップの厚さｔ（ゲージ）を適合させるために電圧、電力、周波数またはストリップ速度を非常に容易に調整することができる。
【００２７】
図６は、何らかの条件の下で端縁部の温度が低すぎるかまたは端縁部をより多く加熱する必要がある場合、幾つかの２対１の電流比のインダクター３２ａ、ｂ、ｃ、ｄとさらに別の端縁部加熱用インダクター３４ａ、ｂとによりローラー１７上を運ばれるストリップ１６を加熱する生産ラインを示す。
【００２８】
図６Ａは端縁部ヒーター３４ａであり、磁束を発生する導体３６ａ、ｂ、ｃ、ｄ及び磁束を集中させる積層コア３８を示す。加熱は、ＴＦＩ電気誘導により行われる。
【００２９】
図７は、分割戻りインダクターを用いる実施例を示す。しかしながら、図３Ａの実施例とは異なり、この実施例のインダクターは金属ストリップ１６をまたがない。従って、これらは単方向分割戻りインダクターである。この場合、中央脚部からの電流が各戻り脚部に等できるだけしく分割されるようにするには戻り脚部の電磁特性、即ちそれらのリアクタンスに注意を払う必要がある。これは本質的にエンジニアリング上の問題であるが、それが存在するためこれらの実施例はその点でそれほど好ましくない。
【００３０】
図７の詳細部分を参照すると、この実施例ではストリップ１６の上方において２つの分割戻りインダクターユニット４２、４４が組み合わされている。上述した他の実施例と同様に、導体の脚部は薄いケイ素鋼の積層体により構成される磁束集中コア４０に埋め込まれている。インダクターユニット４２が戻し脚部４２ａ、ｂ及び中央脚部４２ｃより成る。右側のその片割れのインダクターユニット４４は戻り脚部４４ａ、ｂ及び中央脚部４４ｃを有する。また、これらの脚部間において電流を導通させる電気接続手段４５ａ−ｆも示す。
【００３１】
ストリップの平面に垂直な方向に導体を積み重ねる際、他の導体を流れる電流により内側導体に誘導される逆方向の電流をなくすようにする必要がある。従って、積層体の他の脚部が内側脚部に逆方向の電流を誘導する場合はストリップの幅方向に誘導される大きな電流密度の影響を減少することができる。図８−１０及び１０Ａはかかる誘導電流を減少する方法を示す。
【００３２】
図８において、これらの逆方向の電流は、例えば、ナイロン、ゴムなどのような非導電性材料のケーシング８６内に導体脚部８２ａ、ｂ、ｃ、ｄを細い編み組みした水冷ワイヤー８４として提供することにより減少させる。冷却水をワイヤー間の空間内においてケーシング内を流れるようにする。
【００３３】
図９は、銅のストリップ８８の厚さが電流浸透深さ（背景技術に記載した論文に定義されている）の１乃至１．２５倍であるため、内側の層には外側の層の電流により逆方向の誘導電流が流れることができないという原理を利用する。適当なストリップの厚さの例は１０００ｈｚで０．１０インチ、３０００ｈｚで０．０６２５インチである。銅のストリップを冷却水を運ぶ例えばナイロンのような非導電性の管９０に固着、例えば接着剤により接合し、その組立体を電気タップ９２で包み込んだ後ワニスを塗る。その後、これらの組立体を磁束φを運ぶ磁束集中手段４０内に配置する。ストリップ１６の上方のこれら２つの組み立て済み導体は、例えば、図１Ｂの導体脚部１２ａ、ｂに相当する。
【００３４】
図１０及び１０Ａの実施例は図９の実施例と似ているが、全て金属製である。銅のストリップ８８を、冷却水を運ぶシリーズ３００のオーステナイトの非磁性ステンレス鋼の管９４に、例えば、ろう付け、半田付けまたは真空蒸着もしくはスパッタリングにより接合する。この実施例では、管とストラップの結合体のろう付けまたは半田付けされる銅のエルボー９６をつけることによりインダクターコイルのコーナーが容易になる。図示の導体部分におけるインダクターの電流Ｉは、ステンレス鋼の電気抵抗率が銅の約５０倍であるため、主として銅のストラップ内を流れる。この実施例の導体の脚部を積み重ねる時これらは全ての金属製であるため脚部間を互いに絶縁するように注意を払う必要がある。
【００３５】
図１１、１１Ａ及び１２、１２Ａはそれぞれ、ストリップ１６上の狭い領域に磁束と電流を集中させる中空の断面形状が楔形の導体を適用する単方向及び双方向の分割戻りインダクターの他の実施例を示す。この場合、頂点５０は切頭されずに尖っている。高い電流密度を与えるために尖った頂点が好ましいが、頂点から導体の水冷コアに熱を適切に転送するために切頭形の頂点が必要かもしれない。
【００３６】
図１１−１１Ａは単方向の場合を示す。ストリップの上方のインダクター５６及びストリップの下方のインダクター５８、６０は、ストリップの上方及び下方の戻り脚部、例えば脚部５６ａ、５８ｃ上の電流方向がストリップにおいて発生する誘導電流が相殺でなくて加算されるように同じようになるように互いにずれしてある。従って、脚部５６ａと５８ｃの間をストリップを横切る方向に延びるストリップの部分は上方からＩ／２より、また下方からＩ／２より作用を受けるため、脚部５６ｂのような中央脚部の下方のストリップ部分と本質的に同じように加熱される。
【００３７】
これとは対照的に、ストリップの端縁部は１つのＩ／２によってのみ作用される。従って、図１１に示すように各インダクターは中央脚部からの電流を戻し客ブにシャントするための端部キャップ６４を有する。端部キャップは、これとは対照的に、ストリップの端縁部が１つのＩ／２による作用だけを受ける。従って、図１１に示すように、各インダクターは中央脚部からの電流を戻り脚部にシャントするための端縁キャップ６４を有する。端部キャップは、中央脚部の電流の１／２だけを運ぶだけでなく、ストリップの端縁部に誘導される電流を集中させるのではなくて広げる目標に向けて楔形でなく矩形の断面を有する。
【００３８】
図１１Ａは、各インダクターが磁束集中手段６２内に収容されている態様を示す。
【００３９】
図１２、１２Ａは双方向のケースを示す。磁束集中手段７２内に収容されたインダクター６６、６８、７０は、戻り脚部、例えば脚部６６ｂ、６８ｂ上の電流の方向がストリップ上の誘導効果において相殺するのではなく補強するように互いにずらされている。
【００４０】
図１３は、導電性ストリップ１６のような負荷における誘導電流の分布に対する導体の断面の影響を示す。ケースＡ乃至Ｆの全てにおいて、電流が時間で交番する。即ち、毎秒のヘルツまたはサイクルで示す周波数Ｆの交流電流である。交流電流は、導体の表面近くに集まる。これは表皮効果として知られており、背景技術で引用した発明者の論文の式に従って電流浸透深さｄにより測定される。導体を負荷により負荷のそばに配置すると、各ケースＡ乃至Ｆにおいて同じ電流Ｉが負荷の方へ集まり、図１３の導体の底部の影部分に入り、これにより、図１３の底部の導体の形状に応じて誘導電流の分布が異なるものとなる。
【００４１】
楔角ＷＡが例えば４０°（辺４８ａ、ｂが４０°の角度で分かれている）の楔形の断面Ｄの場合好ましい集中分布が得られる。楔Ｄは接切頂点５０を有する。楔Ｄは特注により押し出し成形する必要がある。正方形の断面中空の管Ｆは市販されているものである。この管Ｆをその端縁部を下方にして配置すると、楔Ｄの電流集中効果の多くを提供する。管Ｆは楔角が９０である楔形の断面を有する。
【００４２】
図１４Ａ、Ｂは、分割戻りインダクター１００ａ、ｂ、ｃ、ｄの中央脚部９８として図１３の管Ｆを用いる装置を示す。ストリップ１６の領域１０２は高い密度誘導電流を受けるが、磁界マップ１０４の領域の磁界は、戻り脚部１０６がストリップから離れているため、また脚部の平坦な側部がストリップの方へ向いて領域１０８のストリップの戻り誘導電流が電流密度が低くなるため広がっている。図１４Ｂは、インダクター１００ａ、ｂから左方への誘導電流ｉ1がベクトルとして誘導電流ｉrに加算されてベクトルの和はｉvが生じる態様を示す。
【００４３】
図１５、１５Ａ、１６、１６Ａは、ストリップの加熱のバランスを調整する別の方法を示す。この方法は独立にまたは本発明の他の特徴と共に利用可能である。この方法は、発明者の米国特許第４，７５１，３６０号のＪ字形ではなくてＵ字形の導体７６を使用する。
【００４４】
従って、図１５、１５Ａを参照して、図示のインダクター７４は大きなＵ字形導体部分７６と小さなＵ字形導体部分７８とより成る。これらの導体部分は互いに、またバスと可撓性水冷リード８０ａ、ｂ、ｃに電気的に相互接続されるため、Ｕ字形部分をストリップ１６に対してまた互いに横断方向に調整することにより、それらの導体脚部７６ａ、７８ａをＵ字形部分の基部においてストリップ１６の長さ方向にストリップの端縁部から調整可能な距離に配置することができる。小さなＵ字形部分７８を最小限に抑えて導体脚部７８ａについて棒状態だけより成るものにできることが明らかである。
【００４５】
図１６、１６Ａは、図１５、１５Ａのような多数のインダクターを直列に接続し、それらのストリップ１６の横断方向の脚部をストリップの平面に垂直な方向に積み重ねることによりＵ字形導体部分による端縁部加熱の調整能力と導体の脚部を積み重ねることにより得られるストリップの幅を横切る方向の大きな電流密度により加熱とを組み合わせることができることを示している。図１６、１６Ａは、積み重ねの態様をわかりやすくするため円形の断面のストリップから最も外側の導体脚部を示す。
【００４６】
上記の説明は本発明の実施する好ましいモードにすぎず、特許請求の範囲及びその均等物により規定される本発明の思想及び広い範囲から逸脱することなく種々の変形及び設計変更が可能であることに注意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１Ａ】金属ストリップの上方に配置した２つのインダクターコイル及び下方に配置した２つのインダクターコイルを示す概略的な平面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの平面位置１Ｂ−１Ｂから見た図１Ａのコイル及びストリップの概略図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの構成を示す概略的な斜視図である。
【図２】図１Ａの上方の２つのコイルの実施例を示す斜視図である。
【図３】ストリップの上方の多数のコイルを示す図２と同様な図である。
【図３Ａ】さらにストリップの下方のコイルを含む図３の平面３Ａ−３Ａから見たコイルとストリップの概略図である。
【図４Ａ】金属のストリップをまたぐ分割戻りインダクターの概略的な上面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの平面４Ｂ−４Ｂから見た図４Ａのインダクター及びストリップの概略図である。
【図４Ｃ】電流が逆である点を除き図４Ａと同様な実施例の斜視図である。
【図４Ｄ】図４Ｃの平面４Ｄ−４Ｄから見た図である。
【図５Ａ】種々の幅の金属ストリップに関連する図１Ａの同じインダクターコイルを示す概略的上面図である。
【図５Ｂ】種々の幅の金属ストリップに関連する図１Ａの同じインダクターコイルを示す概略的上面図である。
【図５Ｃ】種々の幅の金属ストリップに関連する図１Ａの同じインダクターコイルを示す概略的上面図である。
【図６】加熱時にストリップを運ぶストリップコンベアの一部として配置された幾つかのインダクターの斜視図である。
【図６Ａ】必要に応じてストリップの端縁部を加熱するための図６のコンポーネントの詳細を示す。
【図７】２つのインダクターユニットの電気的接続を示す本発明の実施例の斜視図である。
【図８】４つのインダクターの各々から１つずつ（残りのインダクターは図示せず）、金属ストリップの上方に２つ、下方に２つ積み重ね、２つの脚部の各組をＣ字形積層体より成る磁束集中手段内に収容した４つの導体脚部の立面図である。
【図９】本発明の別の実施例を示す図８と同様な図である。
【図１０】インダクターの一部を示す斜視図である。
【図１０Ａ】図１０の切断平面１０Ａ−１０Ａに沿う断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例の斜視図である。
【図１１Ａ】図１１の平面１１Ａ−１１Ａから見た概略的な端面図である。
【図１２】本発明の他の実施例の斜視図である。
【図１２Ａ】図１２の平面１２Ａ−１２Ａから見た概略的な端面図である。
【図１３】金属ストリップ内に発生させるインダクター電流Ｉ及び横方向の誘導電流Ｉを運ぶ６つの異なる導体脚部の断面を示す害略図である。
【図１４Ａ】図１３の導体脚部のケースＦを用いる装置であり、図１４Ａは図１４Ｂの切断表面１４Ａ−１４Ａに沿う断面図。
【図１４Ｂ】インダクターを完全に露出させるために取り除いた磁束案内手段を有する。
【図１５】金属スリップの上方に配置された１つのインダクターコイル及び下方に配置された１つのインダクターコイルを概略的な上面図である。
【図１５Ａ】図１５の平面１５Ａ−１５Ａから見た図１５のコイル及びストリップの概略図である。
【図１６】金属ストリップの上方にある４つのコイル及び下方にある４つのコイルを有する図１５の多数のコイルの概略的な上面図である。
【図１６Ａ】図１６の平面１６Ａ−１６Ａから見た図１６のコイル及びストリップの概略図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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