JP2001509633A - １巻線誘導加熱コイル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １巻線誘導加熱コイルは、熱的かつ磁気的に応答性の密閉剤とチュービングを有する負荷の一部を加熱するための変化される磁束密度を生じる。円筒コイル構造の変化される内径は、コイルの開放端、または、所望の場所で磁束密度を増加して、磁気的応答性材料の端をコイルの中に収容させて、コイルの中央部と同等の速度で加熱される。その結果、密閉剤とチュービングは、より速くより一様に回復して、典型的な１巻線又は多巻線の誘導コイルヒーターに共通のチュービングの「フレア状の開閉」の高い発生率を避ける。好ましい用途では、加熱は、負荷を加熱しすぎることなく損傷することなく、コイルの中のケーブル負荷部分において完全に液体をブロックする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） この発明は、一般に誘導加熱コイルに関し、より詳細には、一様な加熱と熱回
復性チュービングの回復のため１巻線誘導コイルを用いた、ワイヤ束をブロック
する誘導加熱装置に関する。

【０００２】 （背景技術） 複数の線を含むケーブルとハーネスを製造するとき、ケーブルにそっての水な
どの液体の通過を防止するため液体ブロックを備えることが望ましい。液体通路
の問題は、ケーブルが使用されている種々の産業と商業の用途、たとえば自動車
や通信の分野において生じる。たとえば、自動車に使用されるケーブル・アッセ
ンブリにおいて、ケーブル内の線にそって自動車内の異なる部分にある種々の電
気部品へ湿気が移動していくのを防止することが重要である。また、エンジン室
から乗客室へ、ケーブルにそって湿気、炎、雑音が通るのを防止することも重要
である。

【０００３】 この問題を扱うために種々の技術が使用されてきた。自動車の分野では、ワイ
ヤ・ハーネス・アッセンブリに、ときに、垂れ下がるワイヤのＵ部分からなる「
液滴ループ」が設けられ、ワイヤにそって通る水はＵ部分の底で滴り落ちる。明
らかに、これは、問題の部分的な解決にすぎない。

【０００４】 １つの望ましい技法は、保護用ゴムスリーブの中でワイヤの周りにパッキング
または密封剤を提供することである。ここで、これは、加熱されたときに、完全
な液体ブロックを形成するように設計される。このパッキングまたは密封剤の素
子のこの技法と最近の変形は、SeabourneらとMonovoukasにそれぞれ発行された 米国特許第４,９７２,０４２号と同５,３７８,８７９号と、Rodkeyらにより１９
９７年２月２５日に出願された米国特許出願第０８／８０６,１８３号に詳細に 説明されている。これらはそれぞれ本出願と同じ被承継人に承継され、この引用
によりその全部が本明細書に組み込まれる。

【０００５】 Seabourneらの特許は、ケーブルワイヤを取り囲む熱収縮性カバー、チュービ ングまたはスリーブの中でのホットメルト接着剤、熱硬化性接着剤などの融解可
能なポリマー密封剤の使用を記載する。このアッセンブリを加熱すると、接着剤
を融解させ、ワイヤを取り囲ませ、冷却時にブロックを形成する。エポキシ密封
剤も使用でき、その場合、加熱は、ケーブルの中における永久液体ブロックの硬
化と形成を容易にする。

【０００６】 この技法では、満足なブロック構造を提供するには、アッセンブリへの加熱を
制御する必要があり、アッセンブリの温度と加熱時間が注意深く監視されねばな
らない。温度が上がりすぎると、保護用のカバーと密封剤のみならず、ケーブル
ワイヤまたは絶縁部に損害を生じることがある。他方、もし加熱温度が低すぎる
と、ブロック密封部は完全には形成されず、ブロックは液体の通過を防止するの
に効果的でない。理想的には、密封剤における熱い点と冷たい点を防ぐため、加
熱はケーブルブロック中で一様であるべきである。

【０００７】 必要な一様な誘導加熱工程を提供するため、Monovoukas特許は、ポリマー密封
剤などのパッキング材料または密封剤材料の中に強磁性粒子を分散する技法を記
載する。強磁性粒子がこの非磁性で非電気伝導性の材料に追加されるとき、高周
波電磁界にさらすことにより、磁気的誘導加熱により加熱できる。強磁性粒子の
温度は、粒子がキュリー温度に達するまで増加し、粒子はその温度で自己調節す
る。Monovoukas特許に記載されるように、この技法は、ワイヤケーブル・ハーネ
ス・アセンブリにおける密封剤ブロックの製造において使用できる。

【０００８】 Rodkeyらの特許出願は、櫛状状構造におけるワイヤハーネスを提供することに
より、Seabourneらの特許のワイヤハーネス構造を変形する。砲弾（cannonball ）効果は、３本のワイヤが集まるときに起こり、それらの間にリーク経路を形成
する隙間を生成するが、櫛状ハーネスはこの砲弾効果を除く。

【０００９】 図１は、上述のものと似たハーネス櫛状密封剤４と熱回復性チュービング６を
有するワイヤ束２の１例を示す。ワイヤ束が適当な誘導コイル加熱処理により加
熱されると、この構造は、液体や炎がワイヤ束を通るのを防止する束ブロックを
提供する。

【００１０】 誘導加熱は、正確な加熱制御を必要とする用途のための加熱法として広く使用
されている。Stewart Jr.らによる米国特許第５,６３０,９５８号は、本発明と 同じ被譲渡人に属し、この引用によりその全体がここに組み込まれる。この特許
は、図１に示される上述のワイヤ束ブロック・アッセンブリを加熱するための通
常の多巻線誘導コイルを記載する。より詳細には、この特許は、このコイル構造
に横方向に収容される負荷における加熱の一様性を増加するための、移動可能な
磁束集中器を備えるＵ字状の多巻線コイルの使用を記載する。高周波（ＭＨｚ）
の交流電源は、コイルを駆動して、負荷において高い磁束密度を発生する。

【００１１】 図１に示されるように多巻線コイルが負荷を加熱するときに使用されるとき、
チュービング６は回復のため最も長い時間を要する。この時間は、通常、櫛状接
着剤４を溶解するのに要する時間の２〜３倍である。その結果、コイルは負荷を
加熱して目的とする束ブロックを生成するけれども、負荷に与えられる余分の熱
のため、磁界にさらされる負荷の他の部品が損なわれる。

【００１２】 たとえば、典型的なワイヤ束において、絶縁物で被覆された銅ワイヤが存在し
、銅が誘導で加熱される。銅は、強磁性体のようにキュリー温度を有しないので
、温度について自己調節をしない。そのため、銅は、電力が加えられると連続的
に加熱されつづけ、銅を囲む絶縁物は銅により発生される熱により加熱され続け
る。こうして、ワイヤが損なわれる。

【００１３】 部品を損なわずに物品の十分な加熱がおこる窓期間は、極端に短いか、または
、存在しないことがある。この問題は、Levyらの「物品の誘導加熱のための電源
と方法」という名称の米国特許出願第０８／４０３，０３２(１９９５年３月１ ３日に出願され、本発明と同じ被譲渡人であるレイケム社に譲渡されている）に
おいて扱われていて、この引用によりその全体が本明細書に組み込まれる。この
技法は、所定時間の後でコイルに与えられるパワーレベルを調節することにより
、負荷ワイヤに生成される誘導加熱を減少する。時間とパワーレベルの調節は、
束の櫛状部とチュービングに使用される束の寸法と強磁性粒子のキュリー温度な
どの因子によりあらかじめ決定される。

【００１４】 出願人による実験により、１巻線コイルが、電磁気誘導により接着剤櫛状部４
と熱収縮性チュービング６を加熱するのに非常に効率的であることがわかった。
図２は、１巻線コイル１０を示す。コイル１０は、内径１２と、加熱される負荷
（図示しない）の部分と同程度の長さ１４を有する。ｋＨｚからＭＨｚの低い周
波数範囲の交流電源で１巻線コイル１０を駆動することにより、チュービングの
回復時間は大きく減少され（櫛状部を溶解するのに要する時間に近づき）、この
ため、全体の束ブロック設置時間を短くすることによって製品のための設置窓を
長くする。

【００１５】 性能の向上は、多巻線コイルに比べてコイルにおける長手方向と半径方向の磁
束密度をずっと一様にしたことに帰することができる。しかし、図３に示される
ように、チュービング回復のダイナミクスの結果として、ワイヤ束２がコイル１
０の中で加熱されるとき（ワイヤ束はコイルと同程度の寸法を有する）、チュー
ビング６の端部はチュービング６の上で「フレア状の開閉」１６、１８をする。
この効果は、熱収縮可能なチュービング６の２つの端に加えられる低い磁束密度
によるものであり、チュービング６の中央部よりも端部で回復速度を遅くさせる
。

【００１６】 （発明の概要） 低周波数で駆動される１巻線誘導コイルがコイルの端で磁束密度を増加すると
、熱収縮性のチュービングまたはスリーブの端部を中央部と同じ速度で回復させ
るように構成でき、これによりフレア状の開閉１６、１８を無くすことが見出さ
れた。

【００１７】 この発明の１つの特徴は、負荷に加熱し過ぎや損傷を生じることなく、低い磁
束密度で負荷を一様に加熱する１巻線誘導コイルを提供することである。

【００１８】 この発明の他の特徴は、負荷の加熱において、加熱効率が向上され加熱処理時
間が減少される１巻線誘導コイルを提供することである。

【００１９】 この発明の別の特徴は、負荷への横方向での出入口（access）を備え、負荷が
コイル内を通ることなく加熱できる、負荷のための磁気誘導加熱構造を提供する
１巻線誘導コイルを提供することである。

【００２０】 本発明の１つの面では、携帯性の誘導コイルが長手方向に２つの部分に分割さ
れ、１つの側面で蝶番結合され、他方の側でコイルの円筒表面に垂直な側面から
負荷を受け取る。

【００２１】 本発明の１つの面では、負荷を案内し、ユーザーを加熱されたコイルから保護
する保護スリーブがコイル内に備えられる。

【００２２】 本発明の別の面では、加熱されるコイルを移動させるためのコイルの内部の液
体再循環である。

【００２３】 （発明の詳細な説明） 図４は、熱的に応答する材料を含む負荷の１部を加熱するための本発明の誘導
コイル構造を示す。最も単純な形では、１巻線の誘導加熱コイル２０は、銅合金
のブロック２２から形成され、ブロック２２を通る穴２４が設けられる。図２、
図４、図５のように、コイル２０はブロックの形状で示されるけれども、コイル
の外側は希望の形状に構成できる。ブロック２２の長さ方向に位置されるスペー
サー２６は、コイル２０への駆動電源（図示しない）を結合するためのコイルの
端部２８、３０を区画する。電源は、簡単化のため図示されない。図５Ａの前面
図と図５Ｂの側面断面図とに示されるように、コイル２０の穴２４は、変化する
内径を与える。好ましくは、この変化する内径の特徴は、コイル２０の中央部３
２の第１内径３４が、遠位端３８での第２内径３６より大きいことである。コイ
ルの中での変化する内径のコイルの作動における重要性は後で説明される。

【００２４】 電源は複数の脚部４０によりコイル端部２８、３０を結合する。電源からの交
流がコイルを流れて必要な磁界を発生することを確実にするため、高分子密封剤
のような、非電気伝導性・非磁性材料が、スペーサー２６と複数の脚部４０の間
とを満たす。

【００２５】 銅の自然の伝導性のため、駆動源が作動中は、コイルは加熱される。その結果
、図５Ａと図５Ｂの部分的分解図に示されるように、コイルの中に設けられる複
数の液体循環穴４２が、電力を加えられたコイルの中で発生される熱を分散する
のを助ける。液体循環穴４２は、コイル２０の外表面の上の入力バルブと出力バ
ルブ(図示しない）に結合され、バルブは、作動中のコイルを通る液体を循環す るためのポンプに結合される。液体は、コイルの全体または一部を流れ、または
全く流れない。

【００２６】 当業者に理解されるように、図４のコイルは、種々の寸法と形状の多数の負荷
を収容するために変形できる。たとえば、コイルの円筒状の内部構造は、負荷の
形状と最も相補的である正方形、長方形または楕円である。もしコイルの構造が
変化するなら、負荷の寸法と形状が変化し、そして、作動中のコイルにより発生
される熱も変化する。その結果、内部再循環経路が変化して、所望の熱がコイル
から取り去られる。コイル再循環経路におけるそのような変化は、熱をさらに取
り去るための放熱器または室内状内部通路を含んでいてもよく、または、適切な
用途ではコイル循環経路を無くしてもよい。銅製の誘導コイルに関して、ほとん
ど任意の材料が、もしその材料のわかっている性質が加熱プロセスと用途に最も
よく適しているなら、使用できる。

【００２７】 本発明の誘導加熱コイルのための負荷の１例は、図１に示される。当業者に理
解されるように、負荷は、熱回復性の物品を含む任意の外形であってよい。前に
述べたように、負荷２は、櫛状密封剤４と熱回復性管状スリーブ６を備えるワイ
ヤ束ブロックからなる。好ましくは、櫛状部４は、非電気伝導性・非磁性の高分
子材料からなり、上述のRodkeyらによる特許出願とMonovoukasによる特許に記載
されたように、強磁性粒子がその中に分散される。熱回復性管状スリーブ６は、
櫛状部４にゆるく適合し、束になったワイヤを含み、取り扱いの容易さのため、
それ自体の上に畳み込める。Monovoukas特許に記載されたように、スリーブ６は
、内部ライニングとして接着剤を含み、好ましくは、上述の櫛状部のように、そ
の中に分散された非電気伝導性で非磁性の粒子を含む。最も効果的な加熱プロセ
スのため、熱回復性のチュービング６の長さと直径は、本発明の誘導コイルの内
径３６と同じぐらいである。すなわち、加熱の前のチュービング６の長さは、コ
イル２０の長さと同じか、または、それより小さい。

【００２８】 櫛状部４の上にチュービングを位置づけた後で、得られた構造は、コイル２０
により受け入れられ、このコイルは、負荷を加熱するために作動される。より詳
細には、チュービングの端がコイル２０の遠位端３８の近傍に位置付けされるよ
うに、すなわち、最も好ましい実施形態では、コイル２０の内径の減少した部分
で、負荷２がコイル２０の中に受け入れられると、電源が５０から２０００ｋＨ
ｚの範囲の、より好ましくは、５００から１０００ｋＨｚの範囲の低周波数の交
流を供給する。交流源は、端部２０、３０の間で誘導コイルを通り、変化するコ
イルの内径３４、３６による２つの磁束密度を有する磁界を発生する。２つの磁
束密度が外へ負荷の中に広がるけれども、コイルの遠位端３８でのより小さい内
径３６は、より高い磁束密度を発生する。

【００２９】 前にMonovoukas特許に関連して説明したように、コイルの中に発生される熱は
、磁界と相互作用する櫛状部とチュービングとの中の磁性粒子によるものである
。より詳細には、低い磁束密度の磁界で衝撃を受けたときの、強磁性粒子に関連
する伝導の性質と渦電流とヒステリシス効果のため、負荷が加熱される。こうし
て、一様に加熱される負荷成分は、図６に示されるような、希望の束ブロックを
提供する。得られた束ブロック５０は、自動車、ボートの中に、地上に、又は他
の場所に置かれたとき、水などの液体や自動車エンジン排気ガスなどの蒸気のケ
ーブルにそっての、または、ケーブルを通っての通過を防止する。

【００３０】 当業者に理解されるように、１つの内径を有する１巻線コイルにより発生され
る磁界は、コイルの中央部に最大の磁束密度を達成し、また、遠位の開口端の近
くで、コイル室内から突き出る磁界ラインの外への分布により減少する。

【００３１】 すなわち、図１の負荷２は、図２の１つの内径のコイルの内部に位置されると
き、コイルのみにより発生される磁界は、負荷の中央部でより強く、外側部分で
より弱い。磁界強度のこの変化のため、１つの内径のみを有する１つのコイルの
構造に関連する、所望しない「フレア状の開閉」を生じる。

【００３２】 この装置では、遠位部分は、コイルの中央部分に比べ小さい内径を持つように
階段状にされる。この階段状の領域は、コイルの開口の領域で磁界の強さを増加
し、負荷の遠位部分３８を加熱する。コイルの遠位端でのこの磁界の強さすなわ
ち磁束密度の増加は、コイルの中での負荷への首尾一貫した加熱プロセスを与え
、加熱された収縮可能なチュービングに関連する「フレア状の開閉」を防止する
。この増加は、１つの内径のみを有する１巻線コイルにより作られる磁界強度の
変化をコイルの開口の近くでオフセットするように設計される。こうして、コイ
ル２０の端３８で増加された磁束密度は、負荷すなわち図１のチュービング６の
端を、負荷の中間部と同等の速度で加熱させる。

【００３３】 加熱構造の正確なパラメータは、希望の動作モードによる。当業者に認識され
るように、上述の説明では１巻線コイルの階段状の内径を用いたが、必ずしも階
段状でなくてもよい。希望なら、同様の効果が、コイルの中央部から外側の遠位
部分への内径のランプ（lamp）型または波型の変化により達成できる。

【００３４】 加熱される負荷の外形に依存して、別の位置で磁束密度を増加するように、変
化される内径がコイル２０の遠位端部分３８の中間に直径の減少した部分を持つ
ことは、本発明の範囲内である。

【００３５】 ワイヤ束ブロックを形成するための効果的で効率的な装置が発明された。機能
的であるだけでなく、携帯可能で市場の適当な場所で容易に使用できる、そのよ
うな装置を使用するための最良の方法が考慮されねばならない。図７は、本発明
のコイルを収容する好ましい装置を示す。この装置は、本発明のコイルの機能性
を保持し、市場により要求される携帯可能性と使用可能性の面を追加する。これ
を考えて、図４のコイルは、１つの部分に分割され、コイルを開閉することによ
り側部から負荷が受け入れられるように１端で蝶番結合される。より詳細には、
変形されたコイル６０は、蝶番６６により結合される第１部分６２と第２部分６
４を備える。好ましくは銀からなる、伝導性のキャップまたはキャップ板８０の
形状の大電流コンタクト部は、端子７８の間の伝導経路を保証するのを助けるた
め、分割されるコイル６０の露出された端部分に取りつけられる。伝導性の端子
７８を相互に絶縁するため、伝導経路がコイル６０を通して存在するように、非
磁性・非電気伝導性材料８２がコイルの内径を仕上げる。蝶番６６はコイル６０
を軽量のハウジング６８に固定し、ハウジング６８の上に位置されるレバー７２
により手動で開閉できる。また、ハウジング６８は、取り付けロッド７０、安定
化取っ手７４および供給ホース７６からなる。

【００３６】 安定化取っ手７４は、加熱されるべき負荷の部分を保持する生産板（図示しな
い）の上の希望の位置へユーザーがコイル６０を希望の位置に搬送または移動す
るのを可能にする。この希望の位置で、ユーザーはレバー７２でコイルを開き、
収容管（図示しない）の中に取り付けロッド７０を挿入して、コイルを生産板に
固定する。負荷を所定位置において、コイルは閉じられ、電力供給の準備ができ
る。

【００３７】 ハウジング６８に結合される供給ホース７６は、コイルを駆動し、かつ、希望
なら、駆動されるコイルを冷却するための再循環液体をも駆動するための必要な
電源を与える。変形コイル６０は、供給ホース７６が安定化取っ手７４内に配置
されるように構成できる。また、当業者に理解されるように、必要な電力と再循
環液体をコイルに与えるための取り付けロッドと管の中にプラグ型構造を追加す
ることによって、供給ホース７６は取り換えられる。

【００３８】 図７の側部入口（entry）コイル６０を製造するとき、閉じられたコイルが作 動中に必要な伝導経路を備えることを確実にするように、特別な注意が取られね
ばならない。その結果、伝導性キャップ８０に加えて、蝶番６０またはレバー７
２が、閉じられた位置でコイルを固定するためのロック手段を備えねばならない
。

【００３９】 図７の側部入口加熱コイル６０は、図４の加熱コイルと同じ、変化される内径
構造を備える。さらに、両方のコイルは、同じ一様な加熱動作を生じるように同
じ電源から電力を供給できる。こうして、負荷を加熱するための動作は、図４を
参照して説明された第１実施形態と同じであるが、しかし、負荷の加熱に必要な
時間が経過した後で、コイル６０の下側部分６４がレバー７０により開かれ、コ
イルは取り除かれて、図６に示されるように、希望の束ブロックが得られる。

【００４０】 以下の例は、さらにこの発明の実行を説明する。 （例） この発明の第１の例は、熱応答性の密封剤とチュービングを持つ１０１本のワ
イヤを含む１.５インチの直径のワイヤ束の１部を加熱する誘導コイル加熱のプ ロセスに図７の装置を用いた。より詳細には、ワイヤ束は、１個の６ゲージ、３
個の１０ゲージ、１３個の１４ゲージ、１６、１８、２０の間に分布されるゲー
ジ重みの８３本のワイヤとを含む。全部のワイヤは、薄い壁のＰＶＣ絶縁を備え
、上述の米国特許出願第０８／８０６,１８３号に記載される櫛状密封剤構造に 入れられた。全体のアッセンブリは、約５２ｍｍの直径と内部密封剤被覆とを備
える熱回復性のチュービングの中に閉じ込められた。熱回復性のチュービングの
内部被覆と櫛状密封剤構造は、高分子材料のような非電気伝導性・非磁性材料で
製造され、上述のMonovoukasによる米国特許第５,３７８,８７９号に記載されて
いるような分散された強磁性粒子を備える。

【００４１】 図７のコイルを位置づけ、開放し、取り付け、閉じて、加熱された負荷の部分
を取り囲んだ後で、９３７ｋＨｚの周波数の駆動交流電源は、２０秒の間、コイ
ルに供給される。電力を供給されたコイルにより発生される磁界は、負荷の部品
を一様に加熱して、図６に示すようなワイヤ束の液体と蒸気を防止するブロック
を提供する。コイルは、負荷と寸法が同等なので、チュービングの遠位端が、コ
イルが電力を供給される前に、コイルの両方の遠位の段階部の中心で中央に位置
され、チュービングが回復された後で、わずかに段階状の領域の中にある。

【００４２】 多数の他のテストが、種々の櫛状外形と、２５、３５、４０、５２ｍｍを含む
チュービング直径を用いて、３／４〜１．５インチの直径のケーブル束寸法で行
われた。さらに、ケーブル束の寸法に依存して、９００〜１０００ｋHzの周波数
の適当な交流電源が使用されて、負荷を加熱するためコイルの中に必要な電界を
発生した。

【００４３】 結果として、全てのテストにおいて、図４または図７に示されるように、変化
された直径を有する１巻線加熱コイルを用いると、負荷の近似的幾何学形状をコ
イルと同等にして、チュービングと櫛状密封剤がほとんど同じ速度で回復するこ
とが見出された。より詳細には、チュービングの回復速度が大きく低下され、こ
れにより、ブロック取り付けの全体の時間を短くすることにより生産品のための
絶縁窓を増加し、また、１つの直径のみの１巻線誘導コイルで見出された「フレ
ア状の開閉」の問題を解消した。この性能の向上は、直径の変化する１巻線誘導
コイルにおけるずっと長い長手方向と放射方向の磁束密度の存在に帰することが
できるが、現在使用されているどの１巻線と多巻線の加熱コイルよりも高い効率
で熱応答性材料を持つ負荷の１部を加熱する手段を提供する。

【００４４】 装置と方法の上述の配置は、この発明の原理の応用の単なる例であり、多くの
他の実施例と変形が、特許請求の範囲で定義された発明の範囲からずれることな
く可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 誘導加熱コイルにより加熱される通常の負荷を説明する斜視図。

【図２】 図１の負荷を加熱するための１巻線円筒構造の斜視図。

【図３】 図２のコイル構造に関連する望ましくない「フレア状開閉」を説
明するための図２のコイルにより加熱されて生じたラップを示す斜視図。

【図４】 本発明の好ましい１巻線誘導コイル構造の斜視図。

【図５Ａ】 図４の本発明の誘導コイルの前面図。

【図５Ｂ】 図４の本発明の誘導コイルの側面断面図。

【図６】 図４に示される本発明のコイル構造により加熱される図１の負荷
の斜視図。

【図７】 コイルの長手方向側面から負荷を収容するための携帯性誘導コイ
ルを提供するために変形された図４の好ましい誘導コイルを説明する斜視図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピーター・マーク・ゴッドフリー アメリカ合衆国94587カリフォルニア州ユ ニオン・シティ、パラックス・コート 32328番 Ｆターム(参考） 3K059 AA08 AB09 AD02 AD03 AD05 5G357 DA02 DB03 DC12 DD01 DD05 DE10 DG06

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変化された内径を有し開放端を有する室内エリアを提供する
   １巻線コイルであって、この室内エリアは室内エリアより短い長さの磁気応答性
   材料を含む負荷の一部を囲む１巻線コイルと、 前記のコイルに結合され前記のコイルを交流で駆動する電源手段とからなり、
   この駆動により、前記の負荷の一部の方へ外方向に向けて存在する磁界を発生し
   、前記の磁気応答性材料を加熱する 誘導加熱装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された装置において、前記の変化される内径
   は、第２内径より大きい第１内径を含み、第１内径は中央部を形成し、第２内径
   は前記の室内エリアの遠位の開放端を形成することを特徴とする装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載された装置において、前記のコイルは、さら
   に、コイルの内部と外部の間に、室内エリアの長さをとおして存在する非電気伝
   導性のスペーサーを含むことを特徴とする装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載された装置において、前記のコイルは、半円
   の内部表面を有する第１部分と第２部分に分割され、この第１部分と第２部分は
   、前記の負荷の側部入口を提供する蝶番手段により一端で結合されることを特徴
   とする装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載された装置において、前記の１巻線コイルは
   、第１部分と第２部分とからなり、第１部分と第２部分は蝶番より結合されるこ
   とを特徴とする装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載された装置において、さらに、駆動される前
   記のコイルにより発生される熱の１部を取り去るコイル冷却手段を含むことを特
   徴とする装置。
7. 【請求項７】 請求項６に記載された装置において、前記のコイル冷却手段
   は、前記のコイルの中の中空室を含み、コイルの表面上の入力穴と出力穴の間で
   結合されることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載された装置において、さらに、入力穴と出力
   穴を使用して上記の中空室を通って液体を供給する再循環ポンプを備えることを
   特徴とする装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載された装置において、前記の磁気応答性材料
   は、磁性粒子を含有する非電気伝導性・非磁性材料を含み、この磁性粒子は、渦
   電流と、駆動されるコイルと相互作用する前記磁性粒子のヒステリシス効果とに
   より磁界中で伝導性であることを特徴とする装置。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載された装置において、前記の非電気伝導性
    ・非磁性材料は高分子材料であることを特徴とする装置。
11. 【請求項１１】 請求項１に記載された装置において、前記の磁気応答性材
    料は強磁性粒子からなる装置。
12. 【請求項１２】 磁気応答性材料を含む負荷の一部を加熱するための誘導加
    熱装置であって、 前記の負荷の磁気応答性材料を受け入れ取り囲むための、開放端を有する室内
    エリアを備える１巻線コイルと、 前記のコイルに結合され前記のコイルを交流で駆動して、前記の負荷の方へ外
    方向に存在する磁界を発生し、前記の磁気応答性材料を誘導で加熱する電源手段
    と、 前記の負荷の、収容された磁気応答性材料の遠位端で磁束密度を増加する熱調
    節手段と からなる誘導加熱装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載された装置において、前記の熱調節手段
    は、前記のコイルの中で変化される内径を含むことを特徴とする装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載された装置において、前記の変化される
    内径は、前記のコイルの遠位端の内径より大きい内径を有する段階状中央部を生
    じることを特徴とする装置。
15. 【請求項１５】 磁気応答性材料を含む負荷の一部を加熱する方法であって
    、 開放端を有し、磁気応答性材より短い長さの室内エリアを提供する内径の変化
    される１巻線コイルを提供し、 前記の室内エリアの中で加熱される前記の負荷の一部を挿入するステップと、 前記の負荷の中に前記のコイルで磁界を発生するステップとからなり、 これにより磁気応答性材料の遠位部が、中央部と同等の速度で加熱される方法
    。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載された方法において、前記の磁界発生ス
    テップは、さらに、前記のコイルに電源手段を結合するステップを含み、この電
    源手段は、コイルに交流を発生して前記の磁界を発生することを特徴とする方法
    。
17. 【請求項１７】 請求項１５に記載された方法において、前記の挿入ステッ
    プは、 蝶番手段によりコイルを開き、２つの半円部を提供するステップと、 前記の開かれた側部から２つの部分の間に負荷を挿入するステップと、 開かれたコイルを閉じるステップと からなることを特徴とする方法。
18. 【請求項１８】 請求項１５に記載された方法において、さらに、前記のコ
    イルの中の液体循環により前記の駆動されるコイルから発生される熱を取り去る
    ステップを含むことを特徴とする方法。
19. 【請求項１９】 請求項１５に記載された方法において、前記の磁界発生ス
    テップは、さらに、約５０〜２０００ｋＨｚの周波数の交流を提供するステップ
    を含むことを特徴とする方法。
20. 【請求項２０】 請求項１５に記載された方法において、前記の磁界発生ス
    テップは、さらに、前記のコイルの中央部より遠位端で大きい磁束密度を提供す
    るステップを含むことを特徴とする方法。