CN108781484A - 感应加热装置及感应加热方法 - Google Patents

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Abstract

以使第1线圈(110)和第2线圈(120)的Y轴方向上的位置大致相同的方式使第1线圈(110)和第2线圈(120)隔着导体板(S)相互对置。通过使电流的渗透深度为导体板(S)的板厚的一半以下的频率的交流电流以相反朝向流过第1线圈(110)及第2线圈(120)，将导体板(S)感应加热。

Description

感应加热装置及感应加热方法
技术领域
本发明涉及感应加热装置及感应加热方法。
背景技术
以往以来，使用感应加热装置进行将带状的钢板等的导体板连续地加热的处理。感应加热装置将从线圈产生的交变磁场(交流磁场)向导体板施加，使该导体板产生基于通过电磁感应在该导体板中引起的涡电流的焦耳热，通过该焦耳热将该导体板加热。
作为这样的感应加热装置，有LF(Longitudinal Flux)式的感应加热装置和TF(Transverse Flux)式的感应加热装置。
图12是表示LF式的感应加热装置的结构的图。具体而言，图12是表示将LF式的感应加热装置1200从其上方俯瞰的样子的图。另外，各图中表示的X－Y－Z坐标表示各图中的方向的关系。各图中的X－Y－Z坐标的原点相同(X－Y－Z坐标的原点并不限定于各图中表示的位置)。此外，假设将加热对象的带状的导体板S向Y轴的正方向(图12的白箭头的方向)移送(日语：通板)。以上在其他的图中也相同。
图12所示的LF式的感应加热装置1200具有螺线管线圈1210。螺线管线圈1210以将带状的导体板S包围的方式在与导体板S的移送方向(日语：通板方向)大致垂直的方向上被卷绕。因而，在LF式的感应加热装置1200中，螺线管线圈1210中流动的电流的路径与被移送(日语：通板)的导体板S交链。另外，螺线管线圈1210中流动的电流的朝向的一例，是在图12的螺线管线圈1210内表示的箭头线的方向。在螺线管线圈1210中流经交流电流，在导体板S的长边方向上大致平行地施加交变磁场(将这样的磁场称作纵磁场(LF))。作为这样的LF式的感应加热装置，有专利文献1中记载的技术。
如以上这样，在LF式的感应加热装置中，导体板以交链的状态穿过螺线管线圈的内部。因此，在螺线管线圈的内部中有导体板的情况下，不能使螺线管线圈暂时地退避(所谓的退回)。例如，如果在比感应加热装置靠上游侧导体板断裂，则导体板一边晃动一边被移送(日语：通板)到感应加热装置中。如果这样，则有可能导体板接触在线圈上而线圈等损伤。此外，在作业再开始时将导体板穿通到生产线中时，线圈自身成为复原作业的障碍物的情况较多。
所以，在专利文献2中，公开了一种将线圈的一部分的区域作为门部、使该门部能够相对于线圈主体开闭的技术。如果使用在专利文献2中记载的技术，则在将门部相对于线圈主体开放后，通过使线圈沿水平方向移动，即使是LF式的感应加热装置也能够退回。
图13是表示TF式的感应加热装置的结构的图。具体而言，图13是表示将TF式的感应加热装置1300从其上方俯瞰的样子的图。
如图13所示，在TF式的感应加热装置1300中，隔着带状的导体板S的板面，在导体板S的上下配置2个线圈1310、1320。将2个线圈1310、1320在与导体板S的板面大致平行的方向上卷绕。因而，在TF式的感应加热装置1300中，流过2个线圈1310、1320的电流的路径与被移送(日语：通板)的导体板S不交链。另外，流过线圈1310、1320的电流的朝向的一例，是图13的线圈1310、1320内所示的箭头线的方向。在2个线圈1310、1320中流过相同朝向的交流电流，对于导体板S的板面，大致垂直地施加交变磁场(将这样的磁场称作横磁场(TF))。此时，从线圈1310、1320产生相同朝向的交变磁场。该横磁场越大，越能够将导体板S加热为较高的温度。
此外，在专利文献3中，公开了一种使夹着导体板配置的2个单匝感应加热线圈在导体板的移送(日语：通板)方向上移位线圈宽度量的技术。专利文献3中记载的2个单匝感应加热线圈具有与线圈1310、1320相同的作用。但是，如上述那样，流过线圈1310、1320的交流电流的朝向相同。另一方面，在专利文献3所记载的2个单匝感应加热线圈中流过的交流电流的朝向是相反的。通过使2个单匝感应加热线圈在导体板的移送(日语：通板)方向上移位线圈宽度量，抑制起因于来自2个单匝感应加热线圈的横磁场而在导体板中发生的涡电流被相互抵消。
此外，在TF式的感应加热装置中，涡电流集中在导体板S的宽度方向上的端部(在以下的说明中，根据需要而将该部分称作边缘部)。因此，通常该边缘部成为过加热。所以，在TF式的感应加热装置中，如图13所示，在线圈1310、1320与导体板S之间的、与导体板S的两边缘部对置的位置处配置导体板1330～1360(参照专利文献4)。
此外，在专利文献5中，公开了一种不是配置导体板而是配置线圈的技术。隔着导体板而在导体板的上下配置1次线圈。1次线圈是加热线圈，具有与线圈1310、1320相同的作用。将多个2次线圈设置在导体板与1次线圈之间。多个2次线圈具有将从1次线圈产生的一次磁通中的导体板的边缘部附近的该一次磁通减弱、使流过该导体板的涡电流本身减小的作用。能够将多个2次线圈沿着导体板的板面方向移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7－153560号公报
专利文献2：日本特开平6－88194号公报
专利文献3：日本特开2007－324009号公报
专利文献4：日本特许4959651号公报
专利文献5：日本特开2007－122924号公报
非专利文献
非专利文献1：筈见繁治郎著，“电加热的特质和频率”，电热，日本电热协会，1992年，No.62，p.6－7
发明内容
发明要解决的课题
但是，在专利文献2所记载的技术中，用于维护的作业负担较大。例如，在门部与线圈主体没有均匀地接触的情况下，门部与线圈主体的接触部分的电流密度增加，或在门部与线圈主体之间发生放电。如果这样，则有可能作业中断，或门部、线圈主体部分地熔化。因而，为了使门部与线圈主体的接触状态稳定而维护的频度提高，阻碍了作业。此外，如果将专利文献2所记载的感应加热装置应用到例如镀层生产线中，则来自镀层浴的蒸气有可能残留在门部与线圈主体的接触部分处。如果在该状态下蒸气被冷却，则有构成镀层浴的金属附着在门部与线圈主体的接触部分上而引起放电故障的情况。因而，需要用来将该金属除去的维护作业。
另一方面，在专利文献3～5所记载的技术中，为了防止边缘部的过加热，需要附加与加热线圈不同的部件(导体板或2次线圈)。因此，感应加热装置的构造变得复杂。进而，在专利文献5所记载的技术中，必须对应于加热对象的导体板的板宽而使多个2次线圈移动。因而，为了使多个2次线圈移动，通常附加更复杂的机构。
本发明是鉴于以上那样的课题而做出的，目的是提供一种感应加热装置，实现不附加特别的结构而使导体板的宽度方向上的温度分布尽可能均匀、以及线圈暂时地退避这两方面。
用来解决课题的手段
本发明的感应加热装置，是将移送(日语：通板)中的导体板感应加热的感应加热装置，其特征在于，具有：第1线圈，通过流过交流电流而在上述导体板的板厚方向上产生磁场；以及第2线圈，通过流过交流电流而在上述导体板的板厚方向上产生磁场；上述第1线圈和上述第2线圈以隔着上述导体板的方式配置；上述第1线圈及上述第2线圈的上述导体板的移送(日语：通板)方向上的位置大致相同；通过上述交流电流，从上述第1线圈及上述第2线圈在上述导体板的板厚方向上产生相互相反朝向的磁场；通过上述相反朝向的磁场，使上述导体板的内部产生涡电流；通过上述涡电流将上述导体板感应加热。
本发明的感应加热方法，是使用感应加热装置将移送(日语：通板)中的导体板感应加热的感应加热方法，所述感应加热装置具有：第1线圈，通过流过交流电流而在上述导体板的板厚方向上产生磁场；以及第2线圈，通过流过交流电流而在上述导体板的板厚方向上产生磁场；上述第1线圈和上述第2线圈以隔着上述导体板的方式配置；上述第1线圈及上述第2线圈的上述导体板的移送(日语：通板)方向上的位置大致相同；所述感应加热方法的特征在于，通过上述交流电流，从上述第1线圈及上述第2线圈在上述导体板的板厚方向上产生相互相反朝向的磁场；通过上述相反朝向的磁场，使上述导体板的内部产生涡电流；通过上述涡电流将上述导体板感应加热。
发明效果
根据本发明，能够提供一种感应加热装置，实现不附加特别的结构而使导体板的宽度方向上的温度分布尽可能均匀、以及使线圈暂时地退避这两方面。
附图说明
图1是表示感应加热系统的结构的一例的图。
图2是表示实施方式的感应加热装置的Y－Z截面的一例的图。
图3是概念性地表示通过在第1线圈及第2线圈中流过交流电流而发生的磁场的朝向的一例的图。
图4是概念性地表示通过在第1线圈及第2线圈中流过交流电流而发生的磁场进入到导体板的内部中的状况的一例的图。
图5A是概念性地表示假定了基于由第1线圈产生的磁场的涡电流和基于由第2线圈产生的磁场的涡电流独立存在的情况下的涡电流的一例的图。
图5B是概念性地表示在导体板的内部产生的涡电流的一例的图。
图6是表示宽度方向上的导体板的表面温度的分布的一例的图。
图7是概念性表示导体板的板厚方向的位置与流到导体板中的涡电流的电流密度的关系的一例的图。
图8是表示感应加热系统的结构的第1变形例的图。
图9是表示感应加热系统的结构的第2变形例的图。
图10是表示感应加热系统的结构的第3变形例的图。
图11是表示第3变形例的UF式的感应加热装置的Y－Z截面的一例的图。
图12是表示LF式的感应加热装置的结构的图。
图13是表示TF式的感应加热装置的结构的图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明本发明的一实施方式。另外，在各图中，为了说明的方便及表述的方便，仅将在说明中需要的部分根据需要进行了简略化表示。
图1是表示感应加热系统的结构的一例的图。具体而言，图1是表示将感应加热装置100从其上方俯瞰的样子的图。这里，为了将本实施方式的感应加热装置100与LF式的感应加热装置及TF式的感应加热装置区别表述，根据需要而称作UF(Ulterior Flux)式的感应加热装置。如后述那样，在本实施方式的感应加热装置100中，在第1线圈110与第2线圈120之间没有导体板S的区域中，尽管通过交流而产生了磁场，也以相互的磁场也被抵消而看不到的方式施加。因此，将本实施方式的感应加热装置100的方式称作UF式。
导体板S例如是钢板。但是，导体板S并不限定于钢板。可以将非磁性的金属板或强磁性的金属板等的导体板作为加热对象。既可以对金属板的表面实施镀层，也可以是多个金属板的贴合。此外，导体板S的厚度没有被特别限定。例如可以将1[mm]以下的厚度的导体板(薄板)作为加热对象。另外，图1中的Y轴的方向没有被特别限定，例如既可以是相对于地面水平的方向，也可以是相对于地面垂直的方向。
在图1中，感应加热系统具有UF式的感应加热装置100和交流电源200。
UF式的感应加热装置100具有第1线圈110、第2线圈120、第1芯130和第2芯140。此外，在第1线圈110及第2线圈120上，电连接着交流电源200。
第1线圈110和第2线圈120是材质、形状及大小相同的线圈。第1线圈110和第2线圈120例如由铜等的金属形成。
第1线圈110是在与导体板S的板面大致平行的方向上被卷绕的线圈。第1线圈110被配置为，其被卷绕的部分构成的面(所谓线圈面)与导体板S的2个板面中的一方的面(表面)有间隔而大致正对，以使其不与导体板S接触。
第2线圈120也与第1线圈110同样，是在与导体板S的板面大致平行的方向上被卷绕的线圈。第2线圈120被配置为，其被卷绕的部分构成的面(所谓线圈面)与导体板S的2个板面中的另一方的面(背面)有间隔而大致正对，以使其不与导体板S接触。此外，沿着导体板S的移送(日语：通板)方向(在图1所示的例子中是Y轴方向)观察的情况下的第1线圈110及第2线圈120的上端面及下端面是平面。进而，该面与导体板S的板面大致平行。
进而，第1线圈110和第2线圈120被配置在隔着导体板S大致正对的位置。即，第1线圈110和第2线圈120的Y轴方向(导体板S的移送(日语：通板)方向)上的位置大致相同。在图1所示的例子中，假设第1线圈110与导体板S的间隔和第2线圈120与导体板S的间隔相同。此外，在图1所示的例子中，第1线圈110和第2线圈120的卷绕数都是1[圈]。这样，在图1所示的例子中，第1线圈110和第2线圈120的Z轴方向的位置以外的位置是大致相同的位置。第1线圈110、120可以以与图13所示的线圈1310、1320相同的结构来实现。
图2是表示UF式的感应加热装置100的Y－Z截面的一例的图。Y－Z截面是将UF式的感应加热装置100沿着由导体板S的移送(日语：通板)方向(Y轴方向)和板厚方向(Z轴方向)决定的面(Y－Z平面)、在导体板S的宽度方向(X轴方向)的中心的位置处切割的情况下的截面。
第1芯130及第2芯140是材质、形状及大小相同的芯。第1芯130及第2芯140例如由铁素体等的软磁性材料形成。第1芯130被配置在作为从第1线圈110产生的磁通的磁路的位置处。第2芯140被配置在作为从第2线圈120产生的磁通的磁路的位置处。
如图1及图2所示，在本实施方式中，第1芯130具有相对于长方体形状、匹配于第1线圈110的沿宽度方向(X轴方向)延伸设置的区域的形状而形成有凹部的形状。在本实施方式中，如图1及图2所示，将第1芯130的凹部形成为，使得在该凹部中配置有第1线圈110的情况下，第1线圈110的与导体板S对置的面和第1芯130的与导体板S对置的面成为大致同面。
同样，第2芯140具有相对于长方体形状、匹配于第2线圈120的沿宽度方向(X轴方向)延伸设置的区域的形状而形成有凹部的形状。此外，将第2芯140的凹部形成为，使得在该凹部中配置有第2线圈120的情况下，第2线圈120的与导体板S对置的面和第2芯140的与导体板S对置的面成为大致同面。
另外，只要能够以使第1芯130与导体板S之间的磁场和第2芯140与导体板S之间的磁场相互为相反方向的方式对导体板S施加磁场，第1线圈110及第2线圈120的形状并不限定于图1所示的形状。例如，第1线圈110的与导体板S对置的面和第1芯130的与导体板S对置的面也可以不是大致同面。在这一点上，关于第2线圈120及第2芯140也是同样。
此外，对第1线圈110与第1芯130之间实施绝缘处理。对于第2线圈120与第2芯140之间也实施绝缘处理。
虽然在图1中为了表述的方便而省略了图示，但如图2中所示，在本实施方式中，第1线圈110及第2线圈120具有中空形状。具体而言，在图2所示的例子中，第1线圈110及第2线圈120的与交流电流流动的方向垂直的截面的形状是中空的长方形。使冷却水流到该中空的部分中。通过该冷却水，将第1线圈110及第2线圈120水冷，能够抑制第1线圈110及第2线圈120的发热变大。
这里，将导体板S进行移送(日语：通板)，以使其宽度方向(X轴方向)的整体的区域位于第1芯130与第2芯140之间。即，导体板S以其宽度方向上的端部(边缘部)位于比第1芯130和第2芯140的宽度方向(X轴方向)的端部更靠内侧的状态，穿过第1线圈110与第2线圈120之间。预先决定UF式的感应加热装置100(第1线圈110、第2线圈120、第1芯130、第2芯140)的宽度方向(X轴方向)的长度，以使得能够如上述那样做。
此外，如图1所示，在本实施方式中，第1线圈110的一端部111被电连接在交流电源200的2个输出端子的一方的端子201上。此外，第1线圈110的另一端部112被电连接在交流电源200的2个输出端子的另一方的端子202上。
此外，第2线圈120的2个端部中的、处于与第1线圈110的另一端部112在Z轴方向上相互对置的位置处的一端部121被电连接在交流电源200的2个输出端子的一方的端子201上。此外，第2线圈120的2个端部中的、处于与第1线圈110的一端部111在Z轴方向上相互对置的位置处的另一端部122被电连接在交流电源200的2个输出端子的另一方的端子202上。
这样，在本实施方式中，第1线圈110及第2线圈120被并联连接在交流电源200上，以使(从交流电源200观察时的)第1线圈110及第2线圈120的卷绕方向相互为相反朝向。
因而，如果从交流电源200流过交流电流，则如图1所示，流到第1线圈110及第2线圈120的相互对置的区域中的交流电流的(从同时刻的同一视点观察时的)朝向相互成为相反朝向(参照图1的第1线圈110及第2线圈120内表示的箭头线)。
图1的第1线圈110及第2线圈120之内所示的箭头线表示，在将UF式的感应加热装置100从其上方俯瞰的情况下，流过第1线圈110的交流电流的朝向是顺时针(右旋)，流过第2线圈120的交流电流的朝向是逆时针(左旋)。
这里，从交流电源200流到第1线圈110及第2线圈120中的交流电流仅(从同时刻的相同视点观察时的)朝向不同，(同时刻的)大小和频率分别相同。另外，交流电流的波形例如是正弦波。但是，交流电流的波形并不限定于正弦波，可以为与能够在通常的感应加热装置中使用的波形相同的波形。
另外，在以下的说明中，将“流到第1线圈110及第2线圈120的相互对置的区域中的交流电流的(同时刻的)朝向”根据需要而称作“第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向”。
图3是概念性地表示通过在第1线圈110及第2线圈120中流过交流电流而产生的磁场的朝向的一例的图。另外，在图3中，也与图1同样，省略第1线圈110及第2线圈120的中空部分的图示。此外，在图3中，举例表示以图1的第1线圈110及第2线圈120内所示的箭头线的朝向流经交流电流的情况下的磁场的朝向。进而，为了表述的方便，在图3中将导体板S的厚度表示地比其他图更厚。
通过在第1线圈110中流过交流电流，在第1芯130与导体板S之间的区域中，产生相对于导体板S的板面大致垂直的方向(即，导体板S的板厚方向)的磁场H1。同样，通过在第2线圈120中流过交流电流，在第2芯140与导体板S之间的区域中，在相对于导体板S的板面大致垂直的方向(即，导体板S的板厚方向)上产生磁场H2。在本实施方式中，由于使流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向为相互相反朝向，所以如图3所示，第1芯130与第2芯140的相互对置的区域中的磁场H1、H2的朝向为相互相反朝向。此时，以使之相互相反朝向，在导体板S的一方的面(上表面)中感应出涡电流Ie1、在另一方的面(下表面)中感应出涡电流Ie2。关于涡电流Ie1、Ie2的详细情况，参照图4、图5A及图5B在后面叙述。
本实施方式的UF式的感应加热装置100也与在背景技术中说明的TF式的感应加热装置同样，流经第1线圈110、第2线圈120的电流的路径与被移送(日语：通板)的导体板S不交链。
但是，在TF式的感应加热装置中，使流过线圈1310、1320的交流电流的朝向为相同的朝向。此外，在专利文献3所记载的技术中，为了使得起因于来自2个单匝感应加热线圈的横磁场而在导体板中产生的涡电流不被相互抵消，使2个单匝感应加热线圈在导体板的移送(日语：通板)方向上移位相当于线圈宽度的量。
相对于此，在本实施方式中，如上述那样，使流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向为相互相反朝向，并且使第1线圈110和第2线圈120的Y轴方向(导体板S的移送(日语：通板)方向)上的位置大致相同。之所以想到了这样做，是基于本发明的发明者们此次才发现的以下的认识。
首先，使大小相同的交流电流以相反朝向流过完全相同的2个线圈，如果使这2个线圈接近，则通过相互的线圈产生的磁场由于大小相同、为相反朝向，所以在几乎全部的地方被抵消。
在TF式的感应加热装置中，通过将导体板贯通的磁场而在导体板中流过涡电流，通过该涡电流将导体板加热。此时，在TF式的感应加热装置中，使流过2个线圈的电流的朝向相同。将导体板放置到2个线圈之间，如果使在TF方式的感应加热装置中采用的频率的电流以相反朝向流过这2个线圈，则由线圈产生的磁场在导体板内也被相互抵消。
因而，在导体板内不产生涡电流，导体板没有被感应加热。在TF式的感应加热装置中，通过使由2个线圈产生的磁场的大小变大，能够将导体板加热到较高的温度。因而，使交流电流流到该线圈中以将由这2个线圈产生的磁场抵消，导致减小了TF式的感应加热装置的效果。
相对于此，在专利文献3所记载的技术中，流过2个单匝感应加热线圈的交流电流的朝向是相反的。但是，在专利文献3所记载的技术中，使2个单匝感应加热线圈在导体板的移送(日语：通板)方向上移位相当于线圈宽度的量。在专利文献3中，为了防止通过来自2个单匝感应加热线圈的磁场在导体板中产生的涡电流被相互抵消，采用这样的结构。因而，专利文献3所记载的技术立足于以下的思想：如果不使2个单匝感应加热线圈在导体板的移送(日语：通板)方向上移位，则通过来自2个单匝感应加热线圈的磁场在导体板中产生的涡电流被相互抵消。并且，在如专利文献3所记载的技术那样、使2个单匝感应加热线圈在导体板的移送(日语：通板)方向上移位相当于线圈宽度的量的结构中，如果不应用专利文献4、5所记载的技术，则发生边缘部的过加热。此外，2个单匝感应加热线圈是辅助LF式的感应加热装置的单匝感应加热线圈，其单独并不能将导体板感应加热到希望的温度。
相对于此，本发明的发明者们发现，即使在使第1线圈110和第2线圈120的Y轴方向(导体板S的移送(日语：通板)方向)上的位置大致相同的状态下将导体板S配置到第1线圈110与第2线圈120之间，使流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向成为相互相反朝向，只要调整流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的频率，在导体板S的内部中，也为通过在第1线圈110及第2线圈120中流过交流电流而产生的磁场H1、H2不被相互抵消的状态，在导体板S的内部产生基于磁场H1、H2的涡电流。
图4是概念性地表示通过在第1线圈110及第2线圈120中流过交流电流而产生的磁场H1、H2进入到导体板S的内部中的状况的一例的图。
通过电磁感应在导体内产生的电流的分布由于表皮效应而有靠近表面的性质，频率越高则该趋势越强。如在非专利文献1等中记载那样，导体中的电流的渗透深度(从导体的表面到电流密度减小至表面的1/e(＝0.368)的点的深度)δ[m]用以下的(1)式表示。
[数式1]
在(1)式中，ρ是导体的电阻率[Ω·m]，ω是角频率[rad/s](＝2πf)，μ是导体的磁导率[H/m]，μs是导体的相对磁导率[－]，f是频率f[Hz]。磁导率μ(相对磁导率μs)及电阻率ρ的值，是导体板S的主要目标加热温度下的值。
本发明的发明者们发现，通过基于上述(1)式调整流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的频率((1)式的f)，即使在使第1线圈110和第2线圈120的Y轴方向(导体板S的移送(日语：通板)方向)上的位置成为大致相同的状态下将导体板S配置到第1线圈110与第2线圈120之间，使流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向成为相互相反朝向，通过在第1线圈110及第2线圈120中流过交流电流而产生的磁场在导体板S内也不会被相互抵消。
作为这样的流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的频率的优选的范围，本发明的发明者们发现了以下的范围。即，本发明的发明者们发现，优选的是在满足以下的(2)式的范围中设定流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的频率((1)式的f)。
δ≤d/2…(2)
在(2)式中，d是导体板S的板厚[m]。如(2)式所示，如果以使导体板S中的电流的渗透深度δ成为导体板S的板厚d[m]的1/2倍以下的方式来设定流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的频率，则如图4所示，通过在第1线圈110及第2线圈120中流过交流电流而产生的磁场H1、H2的进入至导体板S内的范围被分离。因而，在该磁场H1、H2进入的区域中，相互相反朝向的涡电流Ie1、Ie2分别分离地呈现。通过涡电流Ie1，能够将导体板S的一面侧加热，通过涡电流Ie2，能够将导体板S的另一面侧加热。另外，图4所示的涡电流Ie1、Ie2的朝向是一例，如后述的图5B所示，也有涡电流Ie1、Ie2的朝向与图4所示的朝向相反朝向的区域。
另一方面，流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的频率的上限值没有被特别限定，根据用途等适当设定。例如，在想要将导体板S的内部整体尽量均匀地感应加热的情况下，只要在满足(1)式的范围中选择尽量低的频率就可以。另一方面，在想要仅将距导体板S的表面近的区域加热的情况下，只要根据想要加热的区域距表面的厚度来选择较高的频率就可以(作为想要加热的范围，只要距表面的厚度方向的范围越小则选择越高的频率就可以)。
图5A及图5B是说明在导体板S的内部发生的涡电流的一例的图。具体而言，图5A是概念性地表示假定了基于通过在第1线圈110中流过交流电流而产生的磁场H1的涡电流、和基于通过在第2线圈120中流过交流电流而产生的磁场H2的涡电流独立存在的情况下的涡电流的一例的图。此外，图5B是概念性地表示在导体板S的内部中产生的涡电流的一例的图。在图5A及图5B中，仅表示了导体板S中的、处于UF式的感应加热装置100的内部(第1线圈110及第2线圈120之间)中的区域附近。
这里，在图5A及图5B中，举在交流电流以图1所示的朝向流过第1线圈110及第2线圈120的情况下产生的涡电流为例进行表示。即，通过在第1线圈110中流过交流电流而产生的磁场H1的朝向是Z轴的负方向。此外，通过在第2线圈120中流过交流电流而产生的磁场H2的朝向是Z轴的正方向。进而，在图5A及图5B中，假设在第1线圈110及第2线圈120中流过满足(1)式的频率f的交流电流。
即，基于通过在第1线圈110中流过交流电流而产生的磁场H1的涡电流I1以将磁场H1抵消的朝向流动(参照图5A)。此外，基于通过在第2线圈120中流过交流电流而产生的磁场H2的涡电流I2以将磁场H2抵消的朝向流动(参照图5A)。这些涡电流I1和I2分别对应于磁场H1和H2而被独立地生成。
但是，在图5A中，在导体板S的宽度方向(X轴方向)的端部(边缘部)的区域中，在该端部的前端(前部)不存在(构成导体板S的)导体(该端部的板厚部分也为表面)。因而，涡电流I1、I2中的该区域的涡电流相互混合而相互被抵消，在该区域中不流经涡电流。
另一方面，在图5A中，在导体板S的从宽度方向(X轴方向)的端部(边缘部)离开的区域中，在其周围存在(构成导体板S的)导体(在移送(日语：通板)方向(Y轴方向)上，导体板S连续地存在)。因而，涡电流I1、I2中的该区域的涡电流为分离的状态，不相互混合而存在。
根据以上所述，图5A所示的涡电流I1、I2中的实际在导体板S中产生的涡电流，仅为在导体板S的与移送(日语：通板)方向(Y轴方向)垂直的区域(面)中存在的涡电流。即，不产生沿着导体板S的宽度方向(X轴方向)的端部(边缘部)的涡电流。结果，如图5B所示，在导体板S的与移送(日语：通板)方向(Y轴方向)垂直的区域(面)中，分别以相互相反朝向，在导体板S的一方的面(上表面)中流过涡电流Ie1、在另一方的面(下表面)中流过涡电流Ie2。结果，如图5B所示，在与导体板S的移送(日语：通板)方向(Y轴方向)垂直的导体板S内的、在导体板S的移送(日语：通板)方向(Y轴方向)上有间隔的2个区域中，产生相互相反朝向的涡电流Ie1、Ie2(的环路)。
如以上这样，本发明的发明者们得到了以下的认识：在相对于第1线圈110及第2线圈120流过了相互相反朝向的交流电流的情况下，与TF式的感应加热装置同样，尽管从第1线圈110及第2线圈120在相对于导体板S的板面垂直的方向产生磁场(横磁场)，但与LF式的感应加热装置同样，在导体板S的与移送(日语：通板)方向(Y轴方向)垂直的区域(面)中流过涡电流Ie1、Ie2。
该涡电流Ie1、Ie2不在导体板S的宽度方向(X轴方向)的端部(边缘部)中沿着长边方向(Y轴方向)流动。因而，不会如TF式的感应加热装置那样边缘部成为过加热。由此，能够使导体板S的宽度方向(X轴方向)上的温度分布成为大致均匀。并且，流到导体板S中的涡电流Ie1、Ie2的朝向是相互相反朝向。这与将LF式的感应加热装置在导体板S的移送(日语：通板)方向(Y轴方向)上配置2个、使流过这2个LF式的感应加热装置的线圈的电流的朝向为相互相反朝向的情况下产生的涡电流等同。即，在1个感应加热装置中，能够产生与由2个LF式的感应加热装置产生的涡电流等同的涡电流。
另一方面，在专利文献3所记载的技术中，使2个单匝感应加热线圈在导体板的移送(日语：通板)方向上移位。因而，成为使导体板S的移送(日语：通板)方向(Y轴方向)的位置不同而存在图5A所示的涡电流I1、I2。即，在专利文献3所记载的技术中，不流过图5B所示那样的涡电流Ie1、Ie2，涡电流在导体板S的宽度方向(X轴方向)的端部(边缘部)中沿着长边方向(Y轴方向)流动。因此，如上述那样，在专利文献3所记载的技术中，发生边缘部的过加热。
此外，第1线圈110及第2线圈120可以用与TF式的感应加热装置相同的线圈来实现。因而，与TF式的感应加热装置同样，例如仅通过使第1线圈110及第2线圈120移动，就能够使UF式的感应加热装置100暂时地退避(退回)。
作为退回的方法，例如有以下的方法。
作为第1方法，可以举出UF式的感应加热装置100使第1线圈110及第2线圈120沿水平方向移动、以使其不与导体板S的板面相互对置的方法。
具体而言，能够使第1线圈110及第2线圈120向相同的方向移动。即，能够使第1线圈110及第2线圈120向X轴的正方向或负方向移动。
此外，也能够使第1线圈110及第2线圈120向不同的方向移动。即，使第1线圈110向X轴的负方向移动，使第2线圈120向X轴的正方向移动。此外，也可以使第1线圈110向X轴的正方向移动，使第2线圈120向X轴的负方向移动。
此外，在以上的第1方法中，也可以仅使第1线圈110及第2线圈120的任一方移动。
作为第2方法，可以举出UF式的感应加热装置100使第1线圈110及第2线圈120在铅直方向(高度方向)上移动到不会与导体板S接触的位置的方法。
具体而言，使第1线圈110向Z轴的正方向移动，使第2线圈120向Z轴的负方向移动。
此外，在以上的第2方法中，也可以仅使第1线圈110及第2线圈120的任一方移动。
作为第3方法，有UF式的感应加热装置100以第1线圈110及第2线圈120的与交流电源200连接的一侧的规定的位置为转动轴使第1线圈110及第2线圈120转动、直到不与导体板S的板面相互对置的方法。可以将第1线圈110及第2线圈120的转动在水平面内(图1的X－Y平面内)进行。在水平面内(图1的X－Y平面内)进行转动的情况下的转动轴的方向为Z轴的方向。此外，在水平面内(图1的X－Y平面内)进行转动的情况下的转动的方向在第1线圈110及第2线圈120中既可以相同也可以不同。另一方面，也可以将第1线圈110及第2线圈120的转动在垂直面内(图1的X－Z平面内)进行。在垂直面内(图1的X－Z平面内)进行的情况下的转动轴的方向为Y轴的方向。此外，在垂直面内(图1的X－Z平面内)进行的情况下的转动的方向只要是第1线圈110及第2线圈120分别从导体板S离开的方向就可以。此外，在第3方法中，也可以仅使第1线圈110及第2线圈120的任一方转动。
以外，也可以利用将上述第1方法～第3方法中的至少2个方法组合后的方法，使UF式的感应加热装置100暂时地退避(退回)。
在如以上这样使UF式的感应加热装置100暂时地退避(退回)的情况下，在感应加热系统的结构中也包括用来使UF式的感应加热装置100移动的控制装置。
图6是表示宽度方向(X轴方向)上的导体板的表面温度的分布的一例(实测值)的图。这里，使用钢板作为导体板。在图6中，所谓距中央的距离是指沿着钢板的宽度方向(X轴方向)测量的情况下的、距钢板的宽度方向(X轴方向)的中心的位置的距离。在图6中，设钢板的宽度方向(X轴方向)的中心的位置为0(零)。此外，在图6中，仅表示了钢板的宽度方向(X轴方向)的区域的一半的区域。
本发明的发明者们对于将流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向如本实施方式那样设为相反朝向的情况、和将流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向如TF式的感应加热装置那样设为相同的朝向的情况分别进行了测量。在这些测量时，关于在第1线圈110及第2线圈120中流过的交流电流的朝向以外的测量条件，分别设为相同。
具体的测量条件如以下所述。
钢板的板厚：1.1[mm]
钢板的板宽：1[m]
移送(日语：通板)速度：55[m/min]
钢板的目标加热温度下的导电率：1.0×107[S/m]
钢板的目标加热温度下的有效磁导率：80
电流：10000[AT]
电流的频率：10[kHz]
根据以上，由(1)式表示的(钢板的目标加热温度下的)电流的渗透深度δ为0.18[mm]。
在图6中，曲线601表示将流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向设为相反朝向的情况下的结果。曲线602表示将流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向设为相同的情况下的结果。在哪种情况下，在中央(宽度方向(X轴方向)的中心的位置)，钢板表面温度都上升了200[℃]左右。
此外，在将流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向设为相反朝向的情况下，宽度方向(X轴方向)的钢板表面温度的偏差(从最大值减去最小值后得到的值)是2[℃](参照曲线601)。另一方面，在将流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的朝向设为相同的情况下，宽度方向(X轴方向)的端部(边缘部)处的钢板表面温度远比其他区域高，超过了1300[℃](参照曲线602)。
如以上这样，在本实施方式中，隔着导体板S使第1线圈110与第2线圈120相互对置，以使第1线圈110和第2线圈120的Y轴方向(导体板S的移送(日语：通板)方向)上的位置大致相同。并且，将使得电流的渗透深度δ为导体板S的板厚d的一半以下的频率f的交流电流以相反朝向流过第1线圈110及第2线圈120，由此将移送(日语：通板)中的导体板S感应加热。
因而，UF式的感应加热装置100可以仅由线圈和芯构成。由此，不需要如TF式的感应加热装置那样，为了抑制导体板S的宽度方向上的端部(边缘部)的过加热而设置导体板或2次线圈那样的特别的构造体。此外，不需要为了抑制导体板S的宽度方向上的端部(边缘部)的过加热而设置特别的构造物。因而，不再需要根据导体板S的宽度而变更感应加热装置100的设置。
此外，在UF式的感应加热装置100中，与TF式的感应加热装置同样，在相对于导体板S的板面垂直的方向上产生磁场。因而，能够将第1线圈110及第2线圈120做成与TF式的感应加热装置同样的线圈。由此，在UF式的感应加热装置100中，即使不设置用来将线圈分离的机构，也能够容易地使其暂时地退避(退回)。此外，由于不需要设置用来将线圈分离的机构，所以能够减轻线圈的维护作业的负担。这样，只要使用的电流及频率的条件符合，就能够援用TF式的感应加热装置(线圈和芯)，通过如上述那样使相反朝向的电流流过线圈，能够实现UF式的感应加热装置100。因而，在有TF式的感应加热装置的情况下，能够不将其设备较大地变更而实现UF式的感应加热装置100。
如以上这样，在本实施方式的UF式的感应加热装置100中，不用附加特别的结构来抑制导体板S的宽度方向上的端部(边缘部)的过加热、或者使线圈暂时地退避(退回)，而是能够通过简洁的结构，实现使导体板S的宽度方向上的温度分布尽量均匀、并且使线圈暂时地退避这两方面。
此外，在本实施方式的UF式的感应加热装置100中，在第1芯130及第2芯140之间的区域中的、在第1芯130及第2芯140之间不存在导体板S的区域(感应加热装置100的宽度方向(X轴方向)上的端部的区域)中，产生大小相同、朝向为相反朝向的磁场。因而，该区域中的磁场被相互抵消。
由此，在UF式的感应加热装置100中，能够使泄漏到其周围的磁场最小化，还能够将给周围带来的电磁障碍也抑制在最小限度。
此外，通常感应加热装置在没有作为负荷的导体板S的情况下，生成由线圈及芯带来的较强的磁场。因此，感应加热装置的电感变大。因而，如果在线圈中开始流过交流电流，则线圈的两端的电压急剧地上升。由此，在没有导体板S的状态下，使线圈中流过交流电流直到感应加热装置的额定电流并不容易，所以有不能事前确认电源系统的健全性的情况。
相对于此，在本实施方式的UF式的感应加热装置100中，在第1线圈110及第2线圈120之间的区域以外的区域中，磁场被相互抵消而几乎消失。因此，UF式的感应加热装置100的电感接近于0(零)，在没有导体板S的状态下，也能够使第1线圈101及第2线圈120中流过电流直到UF式的感应加热装置100的额定电流。因而，能够事前确认电源系统的健全性。
此外，在本实施方式的UF式的感应加热装置100中，即使在导体板S的加热中，与通常的感应加热装置相比，电感也较小。因此，与通常的感应加热装置相比，能够减小向线圈(第1线圈110及第2线圈120)的两端施加的电压。因而，能够抑制交流电源200的容量。此外，减轻了第1线圈110及第2线圈120的绝缘处理的负担。此外，能够抑制通过第1线圈110及第2线圈120放电造成的故障。
此外，在本实施方式中，将沿着导体板S的移送(日语：通板)方向(在图1所示的例子中是Y轴方向)观察的情况下的第1线圈110及第2线圈120的上端面及下端面设为平面。此外，将沿着导体板S的移送(日语：通板)方向观察的情况下的第1芯130及第2芯140的上端面及下端面也匹配于第1线圈110及第2线圈120而设为平面。因而，能够提高UF式的感应加热装置100的加热效率。此外，能够安全地进行导体板S的移送(日语：通板)和退回。进而，能够将第1芯130及第2芯140之间的区域中的、在第1芯130及第2芯140之间不存在导体板S的区域中的磁场充分地相互抵消。
(变形例)
在本实施方式中，举以下情况为例进行说明，以使导体板S中的电流的渗透深度δ为导体板S的板厚d[m]的1/2倍(＝d/2)以下的方式设定流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的频率((1)式的f)。如果这样，则由于能够提高UF式的感应加热装置100的加热效率，所以是优选的。但是，只要是能够进行导体板S的感应加热的范围，并不一定需要这样决定流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的频率。
图7是概念性地表示导体板S的板厚方向的位置与流过导体板S的涡电流Ie1、Ie2的电流密度的关系的一例的图。
如参照图4说明那样，通过磁场H1，在导体板S的一方的面(上表面)中流过涡电流Ie1，通过磁场H2，在导体板S的另一方的面(下表面)中以与涡电流Ie1相反朝向流过涡电流Ie2(参照图7的左图)。即使涡电流Ie1、Ie2的渗透深度δ是导体板S的厚度d，如图7的左图所示，涡电流Ie1、Ie2的电流密度也在导体板S的板厚方向上不为一定，而是随着从表面离开而变小。因而，如图7的右图所示，涡电流Ie1、Ie2的一部分被相互抵消，而其余的一部分没有被相互抵消而存在。由此，也可以是，例如以使导体板S中的电流的渗透深度δ为导体板S的板厚d[m]以下(或不到)的方式设定流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流的频率((1)式的f)。即，也可以代替(1)式而采用δ≤d或δ<d的条件。
此外，在本实施方式中，举出以下情况为例进行了说明，使交流电流从1个交流电源200向第1线圈110及第2线圈120流过。但是，只要由流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流产生的磁场的朝向为相互相反朝向，交流电源的数量并不限定于1个。
图8是表示感应加热系统的结构的第1变形例的图。具体而言，图8是表示将感应加热装置100从其上方俯瞰的样子的图。
在图8中，感应加热系统具有UF式的感应加热装置100、交流电源210、220和控制装置230。
UF式的感应加热装置100与图1所示的结构相同。交流电源210、220与图1所示的交流电源200相同。第1线圈110的一端部111被电连接在交流电源210的2个输出端子的一方的端子211上，第1线圈110的另一端部112被电连接在交流电源210的2个输出端子的另一方的端子212上。第2线圈120的一端部121被电连接在交流电源220的2个输出端子的一方的端子221上，第2线圈120的另一端部122被电连接在交流电源220的2个输出端子的另一方的端子222上。交流电源210、220同步地动作。即，交流电源210、220分别在同时刻，使相同的波形、相同的频率的交流电流流过第1线圈110、第2线圈120。但是，使得在第1线圈110及第2线圈120的相互对置的区域中流过的交流电流的(同时刻的)朝向为相互相反朝向。为了使交流电源210、220这样同步地动作，控制装置230控制交流电源210、220中的输出的定时。
如以上这样，例如如果能够将2个交流电源取同步，则也可以在第1线圈110及第2线圈120的各自上独立地连接各1个。
此外，在图8中，举以下情况为例进行说明，在导体板S的宽度方向的端部中的一方的端部侧(X轴的正方向侧)配置2个交流电源210、220。但是，并不一定需要这样。例如，也可以在导体板S的宽度方向的端部中的一方的端部侧(X轴的正方向侧)配置使电流流到第1线圈110中的交流电源210，在另一方的端部侧(X轴的负方向侧)配置使电流流到第2线圈110中的交流电源220。在此情况下，将图8所示的第2线圈120以在X－Y平面中(即以Z轴为转动轴)转动了180°的状态配置。
此外，在本实施方式中，举以下情况为例进行了说明，将第1线圈110及第2线圈120并联地连接、使交流电流从1个交流电源200并行地流过第1线圈110及第2线圈120。但是，只要使得由流过第1线圈110及第2线圈120的交流电流产生的磁场的朝向为相互相反朝向，则也可以使交流电流从1个交流电源200串行地流过第1线圈110及第2线圈120。
图9是表示感应加热系统的结构的第2变形例的图。具体而言，图9是表示将感应加热装置900从其上方俯瞰的样子的图。
在图9中，感应加热系统具有UF式的感应加热装置900和交流电源200。
UF式的感应加热装置900具有第1线圈910、第2线圈920、第1芯130和第2芯140。
第1芯130和第2芯140与图1所示的结构相同。
第1线圈910、第2线圈920是将图1所示的第1线圈110的另一端部112与第2线圈120的第2线圈120的一端部121连结的结构。关于其他，第1线圈910、第2线圈920与第1线圈110、第2线圈120是相同的。第1线圈110的一端部111被电连接在交流电源200的2个输出端子的一方的端子211上，第2线圈110的另一端部122被电连接在交流电源200的2个输出端子的另一方的端子212上。这样，将第1线圈110及第2线圈120直接地连接，能够使交流电流从1个交流电源200串行地流过第1线圈110及第2线圈120。另外，在图9所示的结构中，能够使UF式的感应加热装置900向X轴的正方向侧暂时地退避(退回)。
此外，在本实施方式中，举以下情况为例进行说明，将第1线圈110及导体板S的间隔、和第2线圈120及导体板S的间隔设为相同。但只要是处于能够将导体板S加热的位置，不需要使第1线圈110及导体板S的间隔和第2线圈120及导体板S的间隔完全相同。这是因为，导体板S中的电流的渗透深度δ不依存于第1线圈110及第2线圈120与导体板S的间隔。
但是，随着导体板S的温度上升，导体板S的相对磁导率μs急剧地下降。如果导体板S的温度达到居里温度，则导体板S的相对磁导率μs成为与真空相同的1。在该温度以上，有根据(1)式而(2)式不再成立的情况。由此，需要预先确认导体板S的温度域(例如目标加热温度)是否是根据(1)式而(2)式成立的范围。另一方面，关于电阻率ρ，没有相对磁导率那样的依存于温度的急剧的变化，通常不需要特别的考虑。
此外，在本实施方式中，举出了以下情况为例进行了说明，UF式的感应加热装置100(第1线圈110、第2线圈120、第1芯130及第2芯140)的在导体板S的宽度方向(X轴方向)上的长度比在导体板S的移送(日语：通板)方向(Y轴方向)上的长度更长。但是，也可以与此相反，将UF式的感应加热装置(第1线圈、第2线圈、第1芯及第2芯)构成为，使UF式的感应加热装置的在导体板S的移送(日语：通板)方向(Y轴方向)上的长度比在导体板S的宽度方向(X轴方向)上的长度长。
此外，在本实施方式中，举出了以下情况为例进行了说明，作为第1线圈110和第2线圈120的形状的与来自交流电源200的交流电流流动的方向垂直的截面的形状，是中空的长方形形状(参照图2)。但是，这样的形状也可以是中空的圆状或中空的椭圆状等其他的形状。此外，第1线圈110和第2线圈120也可以不具有中空形状。此外，第1线圈110和第2线圈120的冷却方式既可以是空冷方式，也可以是外部水冷方式，也可以将各冷却方式组合。
此外，如果如本实施方式那样使用第1芯130及第2芯140，则能够增大向导体板S施加的磁场的大小，由此能够使导体板S的加热效率提高，所以是优选的。此外，如果使用第1芯130及第2芯140，则能够抑制UF式的感应加热装置100对周围的电磁干扰，所以是优选的。但是，也可以是并不一定使用第1芯130和第2芯140。
此外，在使用的频率较高的情况下，由于芯发热，所以有不能使用芯的情况。在这样的情况下，不使用第1芯130和第2芯140而构成UF式的感应加热装置。
此外，在本实施方式中，举第1线圈110和第2线圈120的卷绕数分别是1[圈](1匝)的情况为例进行了说明。但是，第1线圈110和第2线圈120的卷绕数也可以是2[圈]以上。
此外，在本实施方式中，举将UF式的感应加热装置100相对于导体板S配置1台的情况为例进行了说明。但是，例如因交流电源200的容量的不足，有用1台UF式的感应加热装置100不能将导体板S升温到希望的温度的情况。此外，存在没有UF式的感应加热装置100的设置空间、不能配置大型的UF式的感应加热装置100的情况。此外，有导体板S的温度模式的制约，有其温度模式要求多个升温过程的情况。所以，也可以将多台UF式的感应加热装置100在导体板S的移送(日语：通板)方向上平行地排列而配置。在此情况下，可以在各个UF式的感应加热装置100上连接各1个交流电源200。这些多个交流电源200的电压、电流及频率的至少某1个不需要是相同的。进而，也可以按照各感应加热装置来变更线圈的卷绕数或芯的材质。此外，在交流电源200的容量较大的情况下，也能够将该交流电源200连接到多台UF式的感应加热装置100上。
此外，也可以使第1芯、第2芯分别为1个，将多个第1线圈、多个第2线圈分别设置在第1芯和第2芯上，将第1线圈、第2线圈分别与导体板S的移送(日语：通板)方向平行地排列。
图10是表示感应加热系统的结构的第3变形例的图。具体而言，图10是表示将感应加热装置1000从其上方俯瞰的样子的图。在图10中，感应加热系统具有UF式的感应加热装置1000和交流电源210、220。
UF式的感应加热装置1000具有2个第1线圈1110、1130、2个第2线圈1120、1140、第1芯1150和第2芯1160。
第1线圈1110、1130及第2线圈1120、1140与图1所示的第1线圈110及第2线圈120相同。交流电源210、220与图1所示的交流电源200相同。
图11是表示第3变形例的UF式的感应加热装置1000的Y－Z截面的一例的图。图11是与图2对应的图。
第1芯1150及第2芯1160是材质、形状及大小相同的芯。第1芯1150及第2芯1160与图1所示的第1芯130、第2芯140同样，例如由铁素体等的软磁性材料形成。
如图10及图11所示，在本变形例中，第1芯1150具有相对于长方体形状、与第1线圈1110、1130的沿宽度方向(X轴方向)延伸设置的区域的形状相匹配地形成凹部的形状。在本变形例中，也将第1芯1150的凹部形成为，使得在该凹部中配置有第1线圈1110、1130的情况下、第1线圈1110、1130的与导体板S对置的面和第1线圈1110、1130的与导体板S对置的面成为大致同面。
同样，第2芯1160具有相对于长方体形状、与第2线圈1120、1140的沿宽度方向(X轴方向)延伸设置的区域的形状相匹配地形成凹部的形状。此外，将第2芯1160的凹部形成为，使得在该凹部中配置有第2线圈1120、1140的情况下、第2线圈1120、1140的与导体板S对置的面和第2芯1160的与导体板S对置的面为大致同面。
但是如上述那样，也可以使得它们不为大致同面。
如图10所示，第1线圈1110的一端部1111被电连接在交流电源210的2个输出端子的一方的端子211上。此外，第1线圈1110的另一端部1112被电连接在交流电源210的2个输出端子的另一方的端子212上。
此外，第2线圈1120的2个端部中的处于与第1线圈1110的另一端部1112在Z轴方向上相互对置的位置的一端部1121被电连接在交流电源210的2个输出端子的一方的端子211上。此外，第2线圈1120的2个端部中的处于与第1线圈1110的一端部1111在Z轴方向上相互对置的位置的另一端部1122被电连接在交流电源210的2个输出端子的另一方的端子212上。
此外，第1线圈1130的一端部1131被电连接在交流电源220的2个输出端子的一方的端子221上。此外，第1线圈1130的另一端部1132被电连接在交流电源220的2个输出端子的另一方的端子222上。
此外，第2线圈1140的2个端部中的处于与第1线圈1130的另一端部1132在Z轴方向上相互对置的位置的一端部1141被电连接在交流电源220的2个输出端子的一方的端子221上。此外，第2线圈1140的2个端部中的处于与第1线圈1130的一端部1131在Z轴方向上相互对置的位置的另一端部1142被电连接在交流电源220的2个输出端子的另一方的端子222上。
这样，第1线圈1110及第2线圈1120以使(从交流电源210观察时的)第1线圈1110及第2线圈1120的卷绕方向为相互相反朝向的方式被并联地连接在交流电源210上。同样，第1线圈1130及第2线圈1140以使(从交流电源210观察时的)第1线圈1130及第2线圈1140的卷绕方向为相互相反朝向的方式被并联地连接在交流电源220上。
因而，如果从交流电源210流过交流电流，则如图10所示，在第1线圈1110及第2线圈1120的相互对置的区域中流过的交流电流的(同时刻的)朝向成为相互相反朝向(参照图1的第1线圈1110及第2线圈1120内表示的箭头线)。同样，如果从交流电源220流过交流电流，则如图10所示，在第1线圈1130及第2线圈1140的相互对置的区域中流过的交流电流的(同时刻的)朝向成为相互相反朝向(参照图1的第1线圈1130及第2线圈1140内表示的箭头线)。
在图10中，举出了以下情况为例进行了表示，导体板S的移送(日语：通板)方向平行地排列的2个第1线圈1110、1130中流过的交流电流的(同时刻的)朝向相同、并且与导体板S的移送(日语：通板)方向平行地排列的2个第2线圈1120、1140中流过的交流电流的(同时刻的)朝向相同。但是，只要在第1线圈1110及第2线圈1120中流过的交流电流所产生的磁场的朝向为相互相反朝向，并且在第1线圈1130及第2线圈1140中流过的交流电流所产生的磁场的朝向为相互相反朝向，在第1线圈1110、1130中流过的交流电流的(同时刻的)朝向及在第2线圈1120、1140中流过的交流电流的(同时刻的)朝向也可以相反。
此外，由于能够如上述那样充分发挥提高UF式的感应加热装置100的加热效率等的效果，所以优选的是使沿着导体板S的移送(日语：通板)方向(在图1所示的例子中是Y轴方向)观察的情况下的第1线圈110及第2线圈120的上端面及下端面为平面。但是，沿着导体板S的移送(日语：通板)方向观察的情况下的第1线圈及第2线圈的上端面及下端面并不限定于平面。例如，也可以使沿着导体板S的移送(日语：通板)方向观察的情况下的第1线圈及第2线圈的上端面及下端面为平滑的曲面或弯曲面，使得在沿着导体板S的移送(日语：通板)方向观察的情况下，越是接近于导体板S的中央的位置则第1线圈/第2线圈与导体板S之间的距离越长。此外，例如也可以使沿着导体板S的移送(日语：通板)方向观察的情况下的第1线圈及第2线圈的上端面及下端面为平滑的曲面或弯曲面，使得在沿着导体板S的移送(日语：通板)方向观察的情况下，越是接近于导体板S的中央的位置则第1线圈/第2线圈与导体板S之间的距离越短。在向如上所述那样的第1线圈及第2线圈设置芯的情况下，可以与第1线圈及第2线圈的形状相匹配地将沿着导体板S的移送(日语：通板)方向观察的情况下的芯的上端面及下端面设置为平滑的曲面或弯曲面。
除此以外，也可以将以上的变形例的至少某两个进行组合。
另外，以上说明的本发明的实施方式都只不过是表示在实施本发明时具体化的例子的，并不是通过它们限定地解释本发明的技术范围。即，本发明可以在不脱离其技术思想或其主要的特征的情况下以各种形态实施。
产业上的可利用性
本发明能够用于导体板的感应加热。

Claims (6)

1.一种感应加热装置，将移送中的导体板感应加热，其特征在于，
具有：
第1线圈，通过流过交流电流而在上述导体板的板厚方向产生磁场；以及
第2线圈，通过流过交流电流而在上述导体板的板厚方向产生磁场；
上述第1线圈和上述第2线圈以隔着上述导体板的方式配置；
上述第1线圈及上述第2线圈的在上述导体板的移送方向上的位置大致相同；
通过上述交流电流，从上述第1线圈及上述第2线圈在上述导体板的板厚方向产生相互相反朝向的磁场；
通过上述相反朝向的磁场，在上述导体板的内部产生涡电流；
通过上述涡电流将上述导体板感应加热。
2.如权利要求1所述的感应加热装置，其特征在于，
作为上述交流电流，通过使满足以下的(A)式的范围的频率f的交流电流流过上述第1线圈及上述第2线圈，从上述第1线圈及上述第2线圈在上述导体板的板厚方向产生相互相反朝向的磁场，
[数式1]
δ≤d…(A)
在(A)式中，d为上述导体板的板厚[m]，在(A)式中，δ为上述导体板中的电流的渗透深度[m]，由以上的(B)式表示；在(B)式中，ρ为上述导体板的电阻率[Ω·m]，f为上述交流电流的频率[Hz]，μs为上述导体板的相对磁导率[－]。
3.如权利要求1或2所述的感应加热装置，其特征在于，
上述第1线圈的卷绕数与上述第2线圈的卷绕数相同。
4.如权利要求1～3中任一项所述的感应加热装置，其特征在于，
具有：
第1芯，被配置在作为从上述第1线圈产生的磁通的磁路的位置处，用来使该第1芯与上述导体板之间产生磁场；以及
第2芯，被配置在作为从上述第2线圈产生的磁通的磁路的位置处，用来使该第2芯与上述导体板之间产生磁场；
通过上述交流电流，使上述第1芯与上述导体板之间、上述第2芯与上述导体板之间在上述导体板的板厚方向产生相互相反朝向的磁场，通过上述相反朝向的磁场，在上述导体板的内部产生相互相反朝向的涡电流。
5.如权利要求1～4中任一项所述的感应加热装置，其特征在于，
通过上述相反朝向的磁场，使得在上述导体板的宽度方向的端部不产生沿着上述导体板的移送方向的涡电流，使与上述导体板的移送方向垂直的上述导体板内的、在上述导体板的移送方向上具有间隔的2个区域中，产生相互相反朝向的涡电流。
6.一种感应加热方法，是使用感应加热装置将移送中的导体板感应加热的感应加热方法，所述感应加热装置具有：
第1线圈，通过流过交流电流而在上述导体板的板厚方向产生磁场；以及
第2线圈，通过流过交流电流而在上述导体板的板厚方向产生磁场；
上述第1线圈和上述第2线圈以夹着上述导体板的方式取位；
上述第1线圈及上述第2线圈的上述导体板的移送方向上的位置大致相同；
其特征在于，
通过上述交流电流，从上述第1线圈及上述第2线圈在上述导体板的板厚方向产生相互相反朝向的磁场；
通过上述相反朝向的磁场，使上述导体板的内部产生涡电流；
通过上述涡电流将上述导体板感应加热。
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