JP2002151245A - Heating method and device of metal base material - Google Patents

Heating method and device of metal base material

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JP2002151245A
JP2002151245A JP2000338228A JP2000338228A JP2002151245A JP 2002151245 A JP2002151245 A JP 2002151245A JP 2000338228 A JP2000338228 A JP 2000338228A JP 2000338228 A JP2000338228 A JP 2000338228A JP 2002151245 A JP2002151245 A JP 2002151245A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology for evenly and efficiently heating a strip metal base material by induction heating in width direction. SOLUTION: In induction heating of a strip metal base material 1 while it is conveyed in length direction by a coil 2 for induction heating with the turning face arranged in opposition to a face of the metal base material, the plane shape of the coil at the circumference face is made diamond-shaped with both ends of the longer axis bent, and the coil is made to rotate within the circumference, where, the range of heating is adjusted in accordance with the width of the metal base material by changing slanting angle of the longer axis against the width direction of the metal base material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状の金属基材を
誘導加熱により幅方向で均一に効率良く加熱するための
加熱方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating method and apparatus for uniformly and efficiently heating a strip-shaped metal substrate in a width direction by induction heating.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、帯状の金属基材を加熱するにあた
り、ロール加熱や赤外線加熱等の種々の加熱方法が利用
されている。特に、アルミニウム等の金属基材を樹脂膜
でラミネートする際の加熱においては、加熱ロールとの
接触時に金属基材自体の金属粉等が発生して付着し、上
記ラミネート時に上記金属粉が基材と樹脂膜との間に混
入することを防ぎ、かつ、加熱による金属基材の強度の
低下を抑制する必要がある。そのような要件を満たす加
熱方法として、非接触かつ短時間で金属基材を加熱する
ことができる高周波誘導加熱方法が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, various heating methods such as roll heating and infrared heating have been used for heating a strip-shaped metal substrate. In particular, in heating when laminating a metal substrate such as aluminum with a resin film, metal powder or the like of the metal substrate itself is generated and adheres upon contact with a heating roll, and the metal powder is adhered during the lamination. It is necessary to prevent the metal base material from being mixed between the metal base material and the resin film, and to suppress a decrease in the strength of the metal base material due to heating. As a heating method satisfying such requirements, a high-frequency induction heating method capable of heating a metal substrate in a non-contact and short time is known.

【0003】従来の誘導加熱による金属基材の加熱装置
の一例が、文献1:「特開昭59−3887号公報」に
記載されている。この公報記載の技術によれば、複数の
誘導加熱コイルを用意しておいて、加熱対象の金属基材
の幅に合わせて、いずれかの誘導加熱コイルを選択して
使用している。これにより、金属基材の幅を変更した場
合にも誘導加熱を行うことができる。
[0003] An example of a conventional apparatus for heating a metal substrate by induction heating is described in Document 1: "JP-A-59-3887". According to the technique described in this publication, a plurality of induction heating coils are prepared, and one of the induction heating coils is selected and used according to the width of the metal base to be heated. Thus, induction heating can be performed even when the width of the metal base is changed.

【0004】また、従来技術の他の一例が、文献2:
「特表平11−500262号公報」に記載されてい
る。この公報記載の技術によれば、加熱対象の金属基材
と誘導加熱コイルとの間に遮蔽板を設け、この遮蔽板の
間隔を調整することにより、加熱領域を金属基材の幅に
合わせて調整している。これにより、金属基材の幅を変
更した場合にも、誘導加熱を行うことができる。
[0004] Another example of the prior art is disclosed in Document 2:
It is described in "Tokuhyo Hei 11-500262". According to the technology described in this publication, a shielding plate is provided between a metal substrate to be heated and an induction heating coil, and the distance between the shielding plates is adjusted so that the heating area is adjusted to the width of the metal substrate. I am adjusting. Thus, induction heating can be performed even when the width of the metal base is changed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
文献1には、誘導加熱用のコイルの具体的な形状が開示
されていない。そして、従来から一般に用いられている
四隅の丸まった長方形に周回したコイルを用いて誘導加
熱を行うと、金属基材の側縁の部分に電流が集中する。
その結果、金属基材の中央付近に比べて側縁部分が過度
に加熱される現象(以下、「エッジ加熱」とも称す
る。)が発生する。このため、従来のコイルでは、金属
基材を均一に加熱することが困難であった。
However, the above document 1 does not disclose a specific shape of the induction heating coil. Then, when induction heating is performed using a coil which is generally used in the related art and has a rounded rectangular shape with four corners, current concentrates on the side edges of the metal base material.
As a result, there occurs a phenomenon (hereinafter, also referred to as “edge heating”) in which the side edge portion is excessively heated as compared with the vicinity of the center of the metal base material. For this reason, in the conventional coil, it was difficult to uniformly heat the metal substrate.

【0006】また、金属基材がその幅方向で均一な温度
に加熱できないと、金属基材が撓んでしまい、搬送中に
コイル等の部材と接触するおそれがある。また、例え
ば、樹脂膜をラミネートする際には、ラミネートが不完
全となるおそれがある。
Further, if the metal base cannot be heated to a uniform temperature in the width direction, the metal base may be bent and may come into contact with a member such as a coil during transportation. Further, for example, when laminating a resin film, the lamination may be incomplete.

【0007】さらに、文献1記載の技術においては、金
属基材の幅に合わせてコイルを交換するため、大掛かり
な機構が必要となる。このため、装置構成が大型かつ複
雑となってしまう。
Further, in the technique described in Document 1, a large-scale mechanism is required because the coil is exchanged according to the width of the metal base. For this reason, the device configuration becomes large and complicated.

【0008】また、上記の文献2記載の技術において
は、遮蔽板が設けてあるため、コイルと金属基材とを近
づけることが困難である。このため、加熱効率を高くす
ることが困難である。一方、コイルと金属基材とを近づ
けすぎると、遮蔽板が搬送中の金属基材と接触するおそ
れが生じる。さらに、コイルで発生した磁界のうち、遮
蔽板によって遮蔽された磁界は、金属基材の誘導加熱に
寄与しない。このため、加熱効率が悪くなるという問題
がある。特に、金属基材の幅が狭く、遮蔽領域が広い場
合に、加熱効率が悪くなる。
Further, in the technique described in the above-mentioned document 2, it is difficult to bring the coil and the metal base close to each other because the shielding plate is provided. Therefore, it is difficult to increase the heating efficiency. On the other hand, if the coil is too close to the metal base, the shielding plate may come into contact with the metal base being transported. Furthermore, among the magnetic fields generated by the coil, the magnetic field shielded by the shielding plate does not contribute to induction heating of the metal base. Therefore, there is a problem that the heating efficiency is deteriorated. In particular, when the width of the metal base is narrow and the shielding area is wide, the heating efficiency is deteriorated.

【0009】本発明は、上記の問題を解決すべくなされ
たものであり、帯状の金属基材を幅方向で均一に効率良
く加熱する技術の提供を目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and has as its object to provide a technique for uniformly and efficiently heating a strip-shaped metal base material in the width direction.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の請求項1に係る金属基材の加熱方法によれ
ば、搬送される帯状の金属基材を、この金属基材と向き
合うように巻かれたコイルで誘導加熱する方法におい
て、コイルと相似形あるいは同一形に周回する誘導電流
の周回形状を、金属基材の幅方向の中央で搬送方向に最
も広くする方法としてある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for heating a metal substrate, comprising the steps of: In the method of performing induction heating with coils wound so as to face each other, a method of maximizing the circulating shape of an induced current circulating in a shape similar to or the same as the coil in the transport direction at the center in the width direction of the metal base material is used.

【0011】金属基材のある一点に注目すれば、その点
の温度上昇は、金属基材がコイルの正面付近を搬送中
に、その点を流れる誘導電流の積分値に比例する。そし
て、金属基材に流れる誘導電流は、コイルの形状に相似
した形あるいは同一形に流れると考えられる。本発明に
よれば、誘導電流をこのような周回形状とすることによ
り、搬送中の金属基材の端部や中央部の各点を流れる誘
導電流の積分値を、金属基材の幅方向でほぼ等しくする
ことができ、幅方向における温度の均一化を図ることが
できる。
Attention is paid to a certain point of the metal substrate, and the temperature rise at that point is proportional to the integral value of the induced current flowing through that point while the metal substrate is transported near the front of the coil. Then, it is considered that the induced current flowing in the metal base material flows in a shape similar to or the same as the shape of the coil. According to the present invention, by forming the induced current in such a circular shape, the integrated value of the induced current flowing at each point at the end and the center of the metal base material being conveyed is calculated in the width direction of the metal base material. It can be made substantially equal, and the temperature in the width direction can be made uniform.

【0012】また、請求項2記載の発明によれば、搬送
中の金属基材内を周回する誘導電流の積分値を、金属基
材の幅方向において実質的に均一にする方法としてあ
る。誘導加熱による金属基材の各部分の温度上昇量は、
搬送中にその点を流れる誘導電流の積分値に比例する。
このため、この積分値を幅方向の各部分で実質的に均一
とすれば、金属基材の幅方向の加熱温度の均一化を図る
ことができる。
Further, according to the second aspect of the present invention, there is provided a method for making the integrated value of the induced current circulating in the metal base material being conveyed substantially uniform in the width direction of the metal base material. The amount of temperature rise of each part of the metal substrate due to induction heating is
It is proportional to the integral value of the induced current flowing at that point during transport.
Therefore, if the integrated value is made substantially uniform in each portion in the width direction, the heating temperature in the width direction of the metal base can be made uniform.

【0013】また、請求項3記載の発明によれば、コイ
ルで発生して金属基材を通過する磁力線を部分的に集中
又は広げて誘導電流を集中させ又は広げる方法としてあ
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for concentrating or expanding an induced current by partially concentrating or expanding magnetic lines of force generated in a coil and passing through a metal substrate.

【0014】また、本発明の請求項4記載の金属基材の
加熱装置によれば、帯状の金属基材を長手方向に搬送し
ながら、誘導加熱する加熱装置であって、コイルの周回
面が金属基材面と対向するように配置された誘導加熱用
のコイルを備え、コイルの形状は、金属基材の搬送方向
において、金属基材の幅方向の中央部で最も広くなる構
成としてある。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a heating apparatus for performing induction heating while conveying a strip-shaped metal substrate in a longitudinal direction, wherein the coil has a circumferential surface. A coil for induction heating is provided so as to be opposed to the surface of the metal substrate, and the shape of the coil is configured to be the largest at the center in the width direction of the metal substrate in the transport direction of the metal substrate.

【0015】金属基材のある一点に注目すれば、その点
の温度上昇は、金属基材がコイルの正面付近を搬送中
に、その点を流れる誘導電流の積分値に比例する。そし
て、金属基材に流れる誘導電流は、コイルの形状に相似
した形あるいは同一形に流れると考えられる。しかし、
金属基材の両側縁(エッジ部分)から張り出したコイル
部分による誘導電流は金属基材からはみ出せないため、
金属基材のエッジ部分に電流が集中してしまう。
Focusing on one point of the metal substrate, the temperature rise at that point is proportional to the integral of the induced current flowing through that point while the metal substrate is transporting near the front of the coil. Then, it is considered that the induced current flowing in the metal base material flows in a shape similar to or the same as the shape of the coil. But,
Since the induced current due to the coil portion protruding from both side edges (edge portion) of the metal base cannot protrude from the metal base,
Current concentrates on the edge of the metal substrate.

【0016】このため、コイルの形状を、従来のような
コイルの幅方向の軸を挟んで互いに対向する周回部分ど
うしが一定距離だけ離れた長方形とすると、搬送中に金
属基材のエッジ部分に流れる誘導電流の積分値が中央部
分に比べて大きくなり、エッジ部分のみが強く加熱され
るエッジ加熱が発生してしまう。
For this reason, if the shape of the coil is a rectangular shape in which the orbital portions facing each other across the axis in the width direction of the coil as in the related art are separated by a certain distance, the edge portion of the metal base material is conveyed during transportation. The integral value of the induced current flowing becomes larger than that in the central portion, and edge heating occurs in which only the edge portion is strongly heated.

【0017】これに対し、本発明の金属基材の加熱装置
におけるコイルを使用すれば、搬送中の金属基材の端部
や中央部の各点を流れる誘導電流の積分値を、金属基材
の幅方向でほぼ等しくすることができ、幅方向における
温度の均一化を図ることができる。
On the other hand, if the coil in the metal substrate heating apparatus of the present invention is used, the integrated value of the induced current flowing at each point at the end and the center of the metal substrate being conveyed can be calculated. Can be made substantially equal in the width direction, and the temperature can be made uniform in the width direction.

【0018】また、本発明では、コイルと金属基材との
間に遮蔽板を設ける必要がないので、コイルと金属基材
とを近接させることができる。これにより、金属基材を
通過する磁力線をより増加させて、金属基材に対する誘
導加熱をより効率良く行うことができる。このように、
本発明によれば、帯状の金属基材を幅方向で均一に効率
良く加熱することができる。
Further, in the present invention, there is no need to provide a shielding plate between the coil and the metal base, so that the coil and the metal base can be brought close to each other. This makes it possible to further increase the number of lines of magnetic force passing through the metal base material and to perform induction heating on the metal base material more efficiently. in this way,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a strip | belt-shaped metal base material can be efficiently heated uniformly in the width direction.

【0019】また、請求項5記載の発明によれば、コイ
ルは、金属基材の両側縁に面する部分を除く周回部分
で、金属材料の搬送方向に沿ったコイル幅の合計を、実
質的に均一とした構成としてある。金属基材の加熱温度
は、誘導電流の積分値に比例する。そして、誘導電流の
積分値は、コイル幅の合計に比例する。したがって、こ
のような構成とすれば、金属基材の幅方向でより均一な
加熱を行うことができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the coil substantially excludes the total of the coil widths along the conveying direction of the metal material in the orbital portion except for the portions facing the both side edges of the metal base material. It has a uniform configuration. The heating temperature of the metal substrate is proportional to the integrated value of the induced current. Then, the integrated value of the induced current is proportional to the sum of the coil widths. Therefore, with such a configuration, more uniform heating can be performed in the width direction of the metal base material.

【0020】また、請求項6記載の発明によれば、コイ
ルの金属基材の両側縁に面する部分の近傍に磁束調整用
の磁性体を配置した構成としてある。これにより、金属
基材の幅方向の温度分布の一層の均一化を図ることがで
きる。
Further, according to the present invention, the magnetic material for adjusting the magnetic flux is arranged near the portion of the coil facing the both sides of the metal base. Thereby, the temperature distribution in the width direction of the metal base material can be further uniformed.

【0021】また、請求項7記載の発明によれば、コイ
ルが、金属基材の両側縁に面する部分に湾曲部を有し、
コイルを、湾曲部の外周縁の少なくとも一部分が金属基
材の両側縁より外側に同程度ずつ張り出し、かつ、湾曲
部の内周縁が両側縁より内側に位置するように配置した
構成としてある。
According to the seventh aspect of the present invention, the coil has a curved portion at a portion facing both side edges of the metal base,
The coil is configured such that at least a part of the outer peripheral edge of the curved portion projects outwardly from both side edges of the metal base by the same degree, and the inner peripheral edge of the curved portion is located inside the both side edges.

【0022】このように、コイルを配置すれば、金属基
材の側縁付近を他の領域と同程度の温度に加熱すること
ができる。その結果、幅方向の全領域にわたって均一な
温度に加熱することができる。なお、湾曲部の外周縁が
すべて両側縁よりも内側に位置すると、側縁部分の誘導
加熱が不十分となり、均一に加熱することが困難とな
る。一方、湾曲部の内周縁が両側縁よりも外側に位置し
ても、誘導電流が基材の側縁を搬送方向に流れる距離が
長くなり、エッジ加熱が発生する。その結果、側縁部分
が余計に加熱されてしまい、均一に加熱することが困難
となる。
By arranging the coil in this way, the vicinity of the side edge of the metal base can be heated to the same temperature as other regions. As a result, heating can be performed at a uniform temperature over the entire region in the width direction. If all the outer peripheral edges of the curved portion are located inside the both side edges, the induction heating of the side edge portions becomes insufficient, and it becomes difficult to uniformly heat. On the other hand, even when the inner peripheral edge of the curved portion is located outside the both side edges, the distance over which the induced current flows in the transport direction along the side edge of the base material increases, and edge heating occurs. As a result, the side edge portions are excessively heated, and it is difficult to uniformly heat them.

【0023】また、請求項8記載の発明によれば、コイ
ルを周回面内で回転させる回転手段を有する構成として
ある。このように、コイルの回転手段を設ければ、金属
基材の幅方向での、コイルの差し渡しの長さを容易に変
えることができる。このため、金属基材の幅に合わせ
て、均一に加熱されるように、金属基材の幅方向の加熱
状態を調整して、最適な温度分布を容易に実現すること
ができる。なお、基材側縁部は、コイルの長軸が金属基
材の幅方向と一致している場合にもっとも加熱されやす
く、この幅方向に対する長軸の傾斜角度が大きくなるほ
ど加熱されにくい。
According to the eighth aspect of the present invention, there is provided a structure having a rotating means for rotating the coil in a circumferential plane. In this way, if the coil rotating means is provided, the length of the coil extending in the width direction of the metal base can be easily changed. Therefore, the heating state in the width direction of the metal base is adjusted so that the metal base is uniformly heated in accordance with the width of the metal base, and an optimum temperature distribution can be easily realized. The side edge of the base material is most easily heated when the major axis of the coil coincides with the width direction of the metal base material, and is less likely to be heated as the inclination angle of the major axis with respect to the width direction increases.

【0024】さらに、金属基材の幅が変更された場合に
おいても、コイルを回転させてコイルの長軸の傾斜角度
を調整すれば、互いに異なる幅の金属基材について、そ
れぞれ最適なエッジ加熱状態を容易に設定することがで
きる。
Further, even when the width of the metal substrate is changed, if the inclination angle of the long axis of the coil is adjusted by rotating the coil, the optimum edge heating state can be obtained for the metal substrates having different widths. Can be easily set.

【0025】また、本発明によれば、金属基材の幅が変
更されても原則的に誘導加熱用のコイルを交換する必要
がない。さらに、誘導加熱用のコイルにより発生させた
磁力線を遮蔽板で部分的に遮蔽して加熱範囲を制限する
必要もない。これにより、金属基材の幅が変化した場合
にも、簡単な構成により金属基材の幅に合わせて効率良
く均一に加熱することができる。
Further, according to the present invention, even if the width of the metal substrate is changed, it is basically unnecessary to replace the induction heating coil. Further, it is not necessary to partially shield the lines of magnetic force generated by the induction heating coil with the shielding plate to limit the heating range. Thereby, even if the width of the metal base material changes, it is possible to efficiently and uniformly heat the width of the metal base material with a simple configuration.

【0026】また、請求項9記載の発明によれば、コイ
ルを金属基材の幅方向に平行移動させる移動手段を有す
る構成としてある。このように、コイルの幅方向の移動
手段を設ければ、加熱範囲の幅方向での位置を容易に調
整することができる。例えば、コイルの中心軸と金属基
材の幅方向での中心線とを容易に一致させることができ
る。その結果、金属基材を、その幅方向上の中心線に対
して左右対称に加熱することができる。このため、金属
基材をより均一に加熱することができる。
Further, according to the ninth aspect of the present invention, there is provided a structure having moving means for moving the coil in parallel in the width direction of the metal base. In this way, if the means for moving the coil in the width direction is provided, the position of the heating range in the width direction can be easily adjusted. For example, the center axis of the coil and the center line in the width direction of the metal base can be easily matched. As a result, the metal substrate can be heated symmetrically with respect to the center line in the width direction. For this reason, the metal substrate can be more uniformly heated.

【0027】また、請求項10記載の発明によれば、コ
イルの周回面における平面形状が、四隅のうち少なくと
も金属基材の両側縁に面する角部分を湾曲させた菱形で
ある構成としてある。コイルをこのような形状とすれ
ば、菱形の四辺部分が直線状であるので、金属基材の搬
送方向に沿ったコイル幅の合計を容易に一定とすること
ができる。その上、コイルを回転させた場合にも、均一
に上記コイル幅の合計を維持することができる。
Further, according to the tenth aspect of the present invention, the planar shape of the winding surface of the coil is a rhombus in which at least the corners facing the both side edges of the metal base among the four corners are curved. If the coil is formed in such a shape, the four sides of the rhombus are linear, so that the sum of the coil widths along the transport direction of the metal substrate can be easily made constant. In addition, even when the coil is rotated, the total of the coil widths can be uniformly maintained.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。まず、図1を参照して、
本実施形態の加熱装置を構成する誘導加熱用コイルの形
状及び配置を説明する。誘導加熱用のコイル2は、コイ
ル2の周回面が金属基材面と対向するように配置され、
帯状の金属基材1を長手方向に搬送しながら誘導加熱す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, referring to FIG.
The shape and arrangement of the induction heating coil constituting the heating device of the present embodiment will be described. The coil 2 for induction heating is arranged such that the orbital surface of the coil 2 faces the metal substrate surface,
Induction heating is performed while the belt-shaped metal substrate 1 is transported in the longitudinal direction.

【0029】コイル2は、同一平面内で周回しており、
四隅のうち少なくとも長軸3上の角部分を湾曲させた菱
形の平面形状を有している。すなわち、周回部分のうち
長軸3の両端部分に湾曲部20を有している。なお、コ
イルが同一平面内で複数回巻いたものであれば、巻数倍
だけ電流が周回することになり、発生する磁界も強くな
り、金属基材を通過する磁力線の数が増える。すなわ
ち、金属基材を通過しない磁力線が少なくなることによ
り、誘導電流が増え、加熱効率は向上する。
The coil 2 orbits in the same plane.
It has a rhombic planar shape in which at least corners on the long axis 3 among the four corners are curved. That is, the curved portion 20 is provided at both end portions of the long axis 3 in the orbiting portion. If the coil is wound a plurality of times in the same plane, the current circulates by the number of turns, so that the generated magnetic field becomes strong and the number of lines of magnetic force passing through the metal base increases. In other words, the number of magnetic lines that do not pass through the metal base material is reduced, so that the induced current is increased and the heating efficiency is improved.

【0030】また、図1ではコイル2を模式的に示した
ため、コイル2の短軸上の角部分が丸められていない
が、実際の形状は、例えば図2に示すように四隅の丸ま
った菱形の平面形状としてもよい。図2の(A)は、コ
イルを三周させた場合を示し、図2の(B)は、コイル
を五周させた場合を示している。なお、同一平面内での
コイルの周回数が多いほど、加熱効率は高くなる傾向が
ある。しかし、周回数が一定数(例えば五周)を超える
と、加熱効率が飽和する傾向がある。
Further, since the coil 2 is schematically shown in FIG. 1, the corners on the short axis of the coil 2 are not rounded. However, the actual shape is, for example, a rhombus with four rounded corners as shown in FIG. The planar shape may be as follows. FIG. 2A shows a case where the coil is made three times, and FIG. 2B shows a case where the coil is made five times. The heating efficiency tends to increase as the number of turns of the coil in the same plane increases. However, when the number of rounds exceeds a certain number (for example, five rounds), the heating efficiency tends to be saturated.

【0031】ここで、図3を参照して、コイル2の形状
をこのような菱形とした理由について説明する。図3の
(A)〜(C)では、コイルの周回面内での平面形状を
模式的に示している。まず、図3の(A)に示すコイル
2aのように、コイル2aの対向する周回部分どうしが
ヘアピンのように近接していると、金属基材を通過する
磁力線が少ないため加熱効率が低い。その上、エッジ加
熱が発生するため、金属基材の幅方向を均一な温度に加
熱することが困難である。
Here, the reason why the shape of the coil 2 is such a rhombus will be described with reference to FIG. 3 (A) to 3 (C) schematically show the planar shapes of the coil in the orbiting plane. First, as in the case of the coil 2a shown in FIG. 3A, when the opposing orbiting portions of the coil 2a are close to each other like a hairpin, the heating efficiency is low because there are few lines of magnetic force passing through the metal base material. In addition, since edge heating occurs, it is difficult to heat the metal substrate in the width direction to a uniform temperature.

【0032】これに対して、図3の(B)に示すコイル
2bのように、コイル2bの対向する周回部分どうしが
ある程度離れていると(Lb>La)、金属基材を通過
する磁力線が多くなり加熱効率は向上する。しかし、こ
の場合も、金属基材の側縁付近も他の領域と同程度に加
熱されてしまうため、エッジ加熱が発生し、均一な温度
に加熱することが困難である。
On the other hand, when the opposing orbiting portions of the coil 2b are separated to some extent (Lb> La) as in the coil 2b shown in FIG. Heating efficiency is improved. However, also in this case, the vicinity of the side edge of the metal base material is also heated to the same extent as the other regions, so that edge heating occurs and it is difficult to heat the metal base material to a uniform temperature.

【0033】そこで、本実施形態では、図3の(C)に
示すように、コイル2の形状は、金属基材の搬送方向に
おいて、金属基材の幅方向の中央部で最も広くしてい
る。すなわち、コイル2の長軸を挟んで互いに対向する
周回部分どうしの間の、金属基材の搬送方向に沿った距
離が、長軸3の中央付近で長く、長軸の両端に近づくに
つれて短くなるようにコイルを周回させている。つま
り、コイル2では、中央付近での距離L1は、縁に近い
部分での距離L2よりも長くなっている。なお、ここで
コイル2の長軸とは、コイル2の直径の最も長くなる方
向の軸をいう。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 3C, the shape of the coil 2 is the widest at the center in the width direction of the metal substrate in the transport direction of the metal substrate. . That is, the distance along the transport direction of the metal substrate between the orbiting portions facing each other with the long axis of the coil 2 therebetween is longer near the center of the longer axis 3 and becomes shorter as it approaches both ends of the longer axis. So that the coil goes around. That is, in the coil 2, the distance L1 near the center is longer than the distance L2 near the edge. Here, the long axis of the coil 2 refers to the axis in the direction in which the diameter of the coil 2 is the longest.

【0034】コイル2をこのような形状とすることによ
り、コイル2と対面する金属基材内でコイル2と相似形
あるいは同一形に周回する誘導電流の周回形状が、金属
基材の幅方向の中央で搬送方向に最も広くなる。これに
より、金属基材の幅方向における加熱温度の均一化を図
ることができる。
By forming the coil 2 in such a shape, the circulating shape of the induced current circulating in the same or the same shape as the coil 2 in the metal base material facing the coil 2 is changed in the width direction of the metal base material. It is the largest in the transport direction at the center. Thereby, the heating temperature in the width direction of the metal substrate can be made uniform.

【0035】さらに、本実施形態のコイル2を特に菱形
形状としているので、金属基材の両側縁付近に面する部
分を除く周回部分で、金属材料の搬送方向に沿ったコイ
ル幅の合計が、実質的に均一となっている。すなわち、
コイルの長軸の両端付近を除く、金属材料の搬送方向に
平行な同一直線上における周回部分の上記コイル幅の合
計が、実質的に均一となっている。すなわち、図1に示
すように、菱形の四辺部分に相当する周回部分の同一直
線が横切る周回部分の、その直線に沿った幅d1及びd
2の合計である合計(d1+d2)の値が、この直線の
位置によらず一定値となっている。
Further, since the coil 2 of the present embodiment has a rhombic shape in particular, the total of the coil widths along the transport direction of the metal material in the orbital portion excluding the portions facing the both side edges of the metal base material is as follows. Substantially uniform. That is,
Except for the vicinity of both ends of the long axis of the coil, the total of the coil widths of the winding portions on the same straight line parallel to the transport direction of the metal material is substantially uniform. That is, as shown in FIG. 1, the widths d1 and d along the straight line of the circling portion crossed by the same straight line of the circling portion corresponding to the four sides of the rhombus.
The value of the sum (d1 + d2), which is the sum of 2, is a constant value regardless of the position of this straight line.

【0036】ここで、図4のグラフに、搬送方向に沿っ
たコイル幅の合計と加熱温度との関係を示す。グラフの
横軸は上記コイル幅の合計(mm)を表し、縦軸は誘導
加熱された基材温度(℃)を表している。そして、グラ
フ中の白丸印(○)は、コイルの内周縁間に対応する部
分の温度の測定値を示し、直線Iは、これら測定値から
求めたものである。また、グラフ中の黒四角印(◆)
は、湾曲部の内周縁と外周縁との間に対応する基材部分
の温度の測定値を示し、直線IIは、これら測定値から求
めたものである。
Here, the graph of FIG. 4 shows the relationship between the total coil width along the transport direction and the heating temperature. The horizontal axis of the graph represents the total (mm) of the coil widths, and the vertical axis represents the temperature of the substrate (° C.) subjected to the induction heating. The white circles (○) in the graph indicate the measured values of the temperature corresponding to the portion between the inner peripheral edges of the coil, and the straight line I is obtained from these measured values. Also, the black square mark (◆) in the graph
Shows the measured values of the temperature of the base portion corresponding to the portion between the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the curved portion, and the straight line II is obtained from these measured values.

【0037】直線I及びIIから、金属基材の加熱温度
はこのコイル幅の合計が増加すると、直線的に上昇する
ことが分かる。したがって、コイル幅の合計(d1+d
2)を均一とすることにより、金属基材1の幅方向でよ
り均一な加熱を行うことができる。なお、このように加
熱温度がコイル幅の合計に依存する理由は、金属基材の
ある点に注目すれば、加熱による温度上昇量が、搬送中
にその点を流れる誘導電流の積分値に比例するためであ
る。金属基材に流れる誘導電流は、金属基材に面するコ
イルの形状に、コイルの湾曲部を除いて、相似あるいは
同一と考えられる。したがって、コイルの搬送方向に沿
ったコイル幅の合計を均一とすれば、金属基材の加熱温
度も均一になる。なお、上記したコイル幅d1とd2と
の関係は、d1≠d2あるいはd1=d2としてその合
計を均一にすればよいが、d1=d2とするのがコスト
的に好ましい。
From the straight lines I and II, it can be seen that the heating temperature of the metal substrate increases linearly as the sum of the coil widths increases. Therefore, the sum of the coil widths (d1 + d
By making 2) uniform, more uniform heating in the width direction of the metal substrate 1 can be performed. The reason why the heating temperature depends on the sum of the coil widths as described above is that, when focusing on a certain point in the metal substrate, the amount of temperature rise due to heating is proportional to the integral value of the induced current flowing through that point during conveyance. To do that. The induced current flowing through the metal substrate is considered to be similar or identical to the shape of the coil facing the metal substrate except for the curved portion of the coil. Therefore, if the sum of the coil widths along the coil conveying direction is made uniform, the heating temperature of the metal base material becomes uniform. The relationship between the coil widths d1 and d2 may be d1dd2 or d1 = d2, and the sum thereof may be uniform. However, it is preferable that d1 = d2 in terms of cost.

【0038】さらに、本実施形態では、図1に示すよう
に、コイル2は、周回部分のうち長軸3の両端部分に湾
曲部20を有している。そして、コイル2を、湾曲部2
0の外周縁21の少なくとも一部分が金属基材1の両側
縁10より外側に同程度ずつ張り出し、かつ、湾曲部2
0の内周縁22が両側縁10より内側に位置するように
配置している。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the coil 2 has curved portions 20 at both ends of the long axis 3 of the orbiting portion. Then, the coil 2 is connected to the bending portion 2
0 at least a portion of the outer peripheral edge 21 of the metal base member 1 projects outwardly from both side edges 10 by the same degree, and the curved portion 2
The inner peripheral edge 22 is located inside the side edges 10.

【0039】ところで、湾曲部の曲率が小さい場合に
は、基材に発生する誘導電流はそれに沿って曲がること
ができず、コイル湾曲部より内側を通る傾向がある。こ
の場合には、コイルの湾曲部の外周縁側は加熱されにく
い。湾曲部の曲率が大きい場合は、基材に発生する誘導
電流パターンがコイルの形状に近くなる。ただし、基材
側縁部の影響を取り除いた場合である。したがって、中
央部が搬送方向に沿って離れたコイル形状による誘導電
流周回経路、コイル幅の合計に加えて、基材加熱の幅方
向の温度分布を均一化する三つ目のポイントは、内周縁
の曲率である。
When the curvature of the curved portion is small, the induced current generated in the base material cannot be bent along the curved portion, and tends to pass inside the coil curved portion. In this case, the outer peripheral edge side of the curved portion of the coil is not easily heated. When the curvature of the curved portion is large, the induced current pattern generated on the base material becomes close to the shape of the coil. However, this is the case where the influence of the base material side edge is removed. Therefore, in addition to the induction current circulating path formed by the coil shape whose central portion is separated along the transport direction and the sum of the coil widths, the third point for equalizing the temperature distribution in the width direction of the substrate heating is the inner peripheral edge. Is the curvature.

【0040】なお、コイル2の長軸3方向の直径が短す
ぎると、湾曲部20の外周縁21がすべて両側縁10よ
りも内側に位置することになる。その場合、側縁10付
近の誘導加熱が不十分となり、金属基材1を幅方向で均
一に加熱することが困難となる。一方、コイル2の長軸
3方向の直径が長すぎると、湾曲部20の内周縁22も
両側縁10よりも外側に位置することになる。その場
合、エッジ加熱が発生して、側縁10付近が余計に加熱
されてしまい、金属基材1を均一に加熱することが困難
となる。
If the diameter of the coil 2 in the direction of the major axis 3 is too short, the outer peripheral edge 21 of the curved portion 20 is all located inside the both side edges 10. In that case, the induction heating near the side edge 10 becomes insufficient, and it becomes difficult to uniformly heat the metal substrate 1 in the width direction. On the other hand, if the diameter of the coil 2 in the major axis 3 direction is too long, the inner peripheral edge 22 of the curved portion 20 is also located outside the both side edges 10. In this case, edge heating occurs, and the vicinity of the side edge 10 is excessively heated, and it becomes difficult to uniformly heat the metal base material 1.

【0041】そして、本実施形態では、コイル2を周回
面内で回転させ、長軸3の金属基材1の幅方向に対する
傾斜角度を変化させることにより、側縁部の加熱状態を
調整する。
In the present embodiment, the heating state of the side edges is adjusted by rotating the coil 2 in the orbital plane and changing the angle of inclination of the long axis 3 with respect to the width direction of the metal substrate 1.

【0042】このように、コイルを回転させれば、コイ
ルの差し渡しの長さを容易に変えることができる。これ
により、コイル2の湾曲部20の側縁10からの張り出
し量を変え、側縁部の加熱状態を金属基材の幅に合わせ
て調整することができる。なお、側縁部は、長軸が金属
基材の幅方向と一致している場合にもっとも加熱されや
すく、この幅方向に対する長軸の傾斜角度が大きくなる
ほど加熱されにくくなる。
As described above, by rotating the coil, the length of the coil can be easily changed. Thereby, the amount of protrusion of the curved portion 20 of the coil 2 from the side edge 10 can be changed, and the heating state of the side edge portion can be adjusted according to the width of the metal base material. The side edge portion is most easily heated when the major axis coincides with the width direction of the metal base material, and becomes less likely to be heated as the inclination angle of the major axis with respect to the width direction increases.

【0043】ここで、図5を参照して、コイルの傾斜角
度と、金属基材の幅方向での温度分布との関係を説明す
る。図5に示した温度分布の測定にあたっては、金属基
材1として、幅225mm、厚さ0.28mmの帯状の
アルミ基材を6.5m/分の一定速度で搬送しながら誘
導加熱した。また、コイル2として、銅パイプを図2の
(B)に示したように五回巻した、長軸径243mm、
短軸径125mmのコイルを使用し、これを搬送中の金
属基材1から10mm離間させて配置した。そして、加
熱条件として、このコイル2に、電圧100V、電流6
1Aの直流を周波数25kHzの高周波に変換して印加
した。その結果、消費電力6.1kWで、金属基材1を
室温26℃から平均210℃以上の温度まで、50%以
上の加熱効率で誘導加熱できた。なお、加熱対象の金属
基材の抵抗率が高いほど、加熱効率は高くなる。
Here, the relationship between the angle of inclination of the coil and the temperature distribution in the width direction of the metal substrate will be described with reference to FIG. In measuring the temperature distribution shown in FIG. 5, a strip-shaped aluminum substrate having a width of 225 mm and a thickness of 0.28 mm as the metal substrate 1 was induction-heated while being conveyed at a constant speed of 6.5 m / min. As a coil 2, a copper pipe was wound five times as shown in FIG.
A coil having a minor axis diameter of 125 mm was used, and this coil was arranged at a distance of 10 mm from the metal substrate 1 being transported. As the heating conditions, a voltage of 100 V and a current of 6
DC of 1 A was converted into a high frequency of 25 kHz and applied. As a result, at a power consumption of 6.1 kW, the metal substrate 1 could be induction-heated from room temperature 26 ° C. to an average temperature of 210 ° C. or more with a heating efficiency of 50% or more. The higher the resistivity of the metal substrate to be heated, the higher the heating efficiency.

【0044】図5の(A)〜(C)の各グラフの横軸
は、金属基材1の幅方向の位置(mm)を表し、縦軸
は、基材温度(℃)を表す。図5の(A)の曲線III
は、コイル2の長軸3を金属基材1の幅方向に対して1
9°傾斜させた場合の温度分布を示す。また、図5の
(B)の曲線IVは、23°傾斜させた場合の温度分布を
示す。また、図5の(C)の曲線Vは、35°傾斜させ
た場合の温度分布を示す。
5A to 5C, the horizontal axis represents the position (mm) in the width direction of the metal substrate 1, and the vertical axis represents the substrate temperature (° C.). Curve III in FIG.
Means that the major axis 3 of the coil 2 is
9 shows a temperature distribution when tilted by 9 °. A curve IV in FIG. 5B shows a temperature distribution in the case where the temperature is inclined by 23 °. Further, a curve V in FIG. 5C shows a temperature distribution when tilted by 35 °.

【0045】図5の(A)に示す傾斜角度が19°の場
合には、エッジ加熱が発生している。その結果、曲線II
Iで示すように、金属基材の中央付近の温度が相対的に
低く、側縁付近の温度が相対的に高くなっており、温度
分布が不均一となっている。
When the inclination angle shown in FIG. 5A is 19 °, edge heating has occurred. As a result, curve II
As shown by I, the temperature near the center of the metal substrate is relatively low, and the temperature near the side edges is relatively high, and the temperature distribution is non-uniform.

【0046】一方、図5の(C)に示す傾斜角度が35
°の場合には、金属基材1の側縁10付近の加熱が不十
分となっている。その結果、曲線Vで示すように、金属
基材の中央付近の温度が相対的に高く、側縁付近の温度
が相対的に低くなっており、温度分布が不均一となって
いる。特に、グラフの右端付近での温度低下が著しい。
On the other hand, when the inclination angle shown in FIG.
In the case of °, the heating near the side edge 10 of the metal substrate 1 is insufficient. As a result, as shown by the curve V, the temperature near the center of the metal base material is relatively high, and the temperature near the side edges is relatively low, and the temperature distribution is non-uniform. In particular, the temperature drops significantly near the right end of the graph.

【0047】これらに対して、図5の(B)に示す傾斜
角度23°の場合には、コイル2の加熱範囲が金属基材
1の幅に合っている。このため、曲線IVで示すように、
金属基材1の幅方向の全般にわたって、ほぼ均一な温度
分布で加熱されている。この場合に細かくみると、基材
の側縁部から中央部にかけて、温度パターンはいったん
盛り上がってのちに、一定値になっている。この場合に
は、湾曲の内周曲率が小さいためであり、若干曲率を大
きくすることで更に均一になる。図5に示した誘導加熱
に利用したコイルは、曲率半径が10mmであるが、曲
率半径を12mmにしたところ、図6のグラフ中の曲線
VIに示すように、温度分布はさらに均一になった。ま
た、曲率半径は、11.5〜12.5mmの範囲が好適
である。
On the other hand, when the inclination angle is 23 ° shown in FIG. 5B, the heating range of the coil 2 matches the width of the metal base 1. Thus, as shown by curve IV,
The metal substrate 1 is heated with a substantially uniform temperature distribution over the entire width direction. In detail, in this case, from the side edge to the center of the base material, the temperature pattern once rises and then becomes a constant value. In this case, the inner peripheral curvature of the curvature is small, and the curvature becomes more uniform by slightly increasing the curvature. The coil used for induction heating shown in FIG. 5 has a radius of curvature of 10 mm, but when the radius of curvature is 12 mm, the curve in the graph of FIG.
As shown in VI, the temperature distribution became more uniform. The radius of curvature is preferably in the range of 11.5 to 12.5 mm.

【0048】また、図7の(A)のグラフ中の曲線VII
に示した場合は、金属基材の幅方向の温度分布におい
て、コイルの幅方向の端部近傍の25mm及び195m
m付近と、コイルの中央近傍の105mm付近の温度
が、他の部分の温度よりも相対的に低くなっている。そ
こで、磁束調整用の磁性体であるフェライトコアを、コ
イル近傍で、幅方向で温度が低くなっている部分に対応
する位置に配置した。その結果、図7の(B)のグラフ
中の曲線VIIIに示すように、磁束分布が変化し、温度分
布が更に均一化した。
The curve VII in the graph of FIG.
In the case of the temperature distribution in the width direction of the metal base material, 25 mm and 195 m near the end of the coil in the width direction are shown.
The temperatures near m and around 105 mm near the center of the coil are relatively lower than the temperatures of the other parts. Therefore, a ferrite core, which is a magnetic material for adjusting magnetic flux, is arranged in the vicinity of the coil at a position corresponding to a portion where the temperature is low in the width direction. As a result, as shown by a curve VIII in the graph of FIG. 7B, the magnetic flux distribution changed, and the temperature distribution became more uniform.

【0049】ところで、加熱対象の金属基材の幅は、固
定値とは限らず、変更される場合がある。その場合にお
いても、コイル2の長軸3の傾斜角度を調整すれば、互
いに異なる幅の金属基材について、それぞれ最適な加熱
範囲を容易に設定することができる。
The width of the metal substrate to be heated is not limited to a fixed value but may be changed. Even in such a case, if the inclination angle of the long axis 3 of the coil 2 is adjusted, the optimal heating range can be easily set for each of the metal bases having different widths.

【0050】ここで、図8を参照して、金属基材1の幅
がW1からW2に変更された場合の加熱範囲の調整につ
いて説明する。図8では、金属基材の両側縁10で示す
幅W1に合わせて配置されたコイル2を実線で示す。こ
の実線のコイル2の長軸3は、金属基材の幅方向とほぼ
平行となっている。
Here, the adjustment of the heating range when the width of the metal base 1 is changed from W1 to W2 will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the coil 2 arranged in accordance with the width W1 indicated by the side edges 10 of the metal base is indicated by a solid line. The long axis 3 of the solid coil 2 is substantially parallel to the width direction of the metal substrate.

【0051】これに対して、金属基材の両側縁10aで
示す幅W2に合わせて配置されたコイル2iを想像線で
示す。この想像線のコイル2iの長軸3iは、実線のコ
イル2の長軸3に対して角度θだけ傾斜している。そし
て、この傾斜により、想像線のコイル2iによる加熱範
囲が幅W2に合わせて狭くなっている。なお、実線のコ
イル2を傾斜させないで、幅W2の金属基材を加熱する
と、エッジ加熱が発生して均一に加熱することが困難と
なる。
On the other hand, the imaginary line shows the coil 2i arranged in accordance with the width W2 indicated by the side edges 10a of the metal base. The major axis 3i of the imaginary line coil 2i is inclined by an angle θ with respect to the major axis 3 of the solid coil 2. Due to the inclination, the heating range of the imaginary line by the coil 2i is narrowed in accordance with the width W2. If the metal substrate having the width W2 is heated without inclining the solid-line coil 2, edge heating occurs and it becomes difficult to heat uniformly.

【0052】次に、図9を参照して、アルミ基材1の両
面に樹脂膜をラミネートする工程において、アルミ基材
を誘導加熱するコイルの配置及び装置構成の一例につい
て説明する。図9の(A)は、装置の平面図であり、図
9の(B)は、図9の(A)のA−Aにおける断面図で
ある。
Next, with reference to FIG. 9, an example of the arrangement of coils for inductively heating the aluminum base material and an example of a device configuration in the step of laminating resin films on both surfaces of the aluminum base material 1 will be described. FIG. 9A is a plan view of the device, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 9A.

【0053】図9に示す例では、加熱対象のアルミ基材
1の搬送経路に沿って、アルミ基材1の両側に、それぞ
れ二連のコイル2を配置している。また、各コイル2
は、固定ベース4に固定されている。固定ベース4はフ
ェライトコアを含み、磁場遮蔽板として機能する。この
ため、この固定ベース4を設けることにより、磁場の金
属基材との結合を強めることができる。なお、図9の
(A)では、固定ベース4の図示を省略している。
In the example shown in FIG. 9, two coils 2 are arranged on both sides of the aluminum substrate 1 along the transport path of the aluminum substrate 1 to be heated. In addition, each coil 2
Are fixed to the fixed base 4. The fixed base 4 includes a ferrite core and functions as a magnetic field shielding plate. For this reason, by providing this fixed base 4, the coupling of the magnetic field to the metal substrate can be strengthened. In FIG. 9A, illustration of the fixed base 4 is omitted.

【0054】そして、両面からそれぞれ二連のコイル2
により誘導加熱されたアルミ基材1は、図面下方へ搬送
される。続いて、このアルミ基材1は、押し出しダイ5
から押出された樹脂膜8に挟まれる。そして、ラミネー
トロール7によってアルミ基材1と樹脂膜8が圧着され
る。
Then, from both sides, two coils 2
The aluminum base material 1 that has been induction-heated is transported downward in the drawing. Subsequently, this aluminum base material 1
Is sandwiched between resin films 8 extruded. Then, the aluminum substrate 1 and the resin film 8 are pressed by the laminating roll 7.

【0055】また、図10に、図9に示したコイル2を
配置するための装置を示す。図10に示すように、固定
ベース4は、ハンドル11を回すことにより、チェーン
12を介して、例えば、±40°の範囲内で回転させる
ことができる。その結果、上述したように、アルミ基材
1の幅に合わせて、容易にエッジの加熱が最適になるよ
うに設定することができる。
FIG. 10 shows an apparatus for arranging the coil 2 shown in FIG. As shown in FIG. 10, by turning the handle 11, the fixed base 4 can be rotated through the chain 12 within a range of, for example, ± 40 °. As a result, as described above, the heating of the edge can be easily set to be optimal according to the width of the aluminum substrate 1.

【0056】さらに、固定ベース4は、レバー14を左
右に動かすことにより、支持部材16を介して、固定ベ
ース4の回転中心15をアルミ基材の幅方向に平行移動
させることができる。この平行移動により、加熱範囲の
幅方向での位置を調整し、例えば、コイル2の中心軸と
アルミ基材1の幅方向での中心線とを容易に一致させ、
アルミ基材1を左右対称に加熱することができる。ま
た、例えば、コイル2の湾曲部20をアルミ基材1の両
側縁10よりも外側に、容易に同程度ずつ張り出させて
配置することができる。これにより、アルミ基材1を幅
方向でより均一に加熱することができる。
Further, the fixed base 4 can move the rotation center 15 of the fixed base 4 in parallel in the width direction of the aluminum base material via the support member 16 by moving the lever 14 right and left. By this parallel movement, the position of the heating range in the width direction is adjusted. For example, the center axis of the coil 2 and the center line of the aluminum substrate 1 in the width direction are easily matched,
The aluminum substrate 1 can be heated symmetrically. In addition, for example, the curved portion 20 of the coil 2 can be easily extended to the outside of both side edges 10 of the aluminum base material 1 by the same degree and can be disposed. Thereby, the aluminum substrate 1 can be more uniformly heated in the width direction.

【0057】上述した実施の形態においては、本発明を
特定の条件で構成した例について説明したが、本発明
は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した
実施の形態においては、コイルの平面形状を、四隅の丸
まった菱形形状とした例について説明したが、本発明で
は、コイルの平面形状はこれに限定されない。例えば、
コイルの平面形状を、楕円形状としてもよいし、四隅の
丸まった平行四辺形形状としてもよい。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the present invention is configured under specific conditions. However, the present invention can be variously modified. For example, in the above-described embodiment, an example has been described in which the planar shape of the coil is a rhombus shape with rounded four corners, but in the present invention, the planar shape of the coil is not limited to this. For example,
The planar shape of the coil may be an elliptical shape or a parallelogram shape with rounded corners.

【0058】また、上述の実施形態では、同一平面内で
のみ周回させたコイルを用いて誘導加熱を行う例につい
て説明したが、本発明では、コイルの形状はこれに限定
されない。例えば、図2の(A)又は(B)示したコイ
ルを二段重ねにしたものを用いて誘導加熱を行ってもよ
い。
In the above-described embodiment, an example has been described in which induction heating is performed using a coil that is turned only in the same plane. However, in the present invention, the shape of the coil is not limited to this. For example, induction heating may be performed by using two-tiered coils shown in FIG. 2A or 2B.

【0059】また、上述の実施形態では、コイルの平面
形状を、長軸に対して線対称な形状としたが、本発明で
は、コイルの平面形状はこれに限定されない。例えば、
長軸に対して非対称な形状としてもよい。
In the above embodiment, the planar shape of the coil is a line-symmetric shape with respect to the long axis. However, in the present invention, the planar shape of the coil is not limited to this. For example,
The shape may be asymmetric with respect to the long axis.

【0060】また、上述の実施形態では、コイルを、そ
の中心軸を中心として回転させた例について説明した
が、本発明では、金属基材の幅方向へのコイルの平行移
動と組み合せれば、コイルをその中心軸以外の点を中心
として回転させてもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example in which the coil is rotated about its central axis has been described. However, in the present invention, if the coil is translated in the width direction of the metal base material, The coil may be rotated about a point other than its center axis.

【0061】また、上述の実施形態では、誘導加熱のみ
によって金属基材を加熱した例について説明したが、こ
の発明では、誘導加熱と他の加熱方法とを組み合せても
よい。
Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the metal base material is heated only by induction heating, but in the present invention, induction heating and another heating method may be combined.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、エッジ加熱の発生を抑制して、幅方向における加
熱温度の均一化を図ることができる。また、コイルを回
転可能にすれば、金属基材の幅方向での、コイルの差し
渡しの長さを容易に変えることができる。このため、金
属基材の幅に合わせて、湾曲部の張り出し量を容易に調
整することができる。その結果、金属基材の幅が変化さ
れた場合にも、簡単な構成で均一な加熱を実現すること
ができる。
As described above, according to the present invention, the occurrence of edge heating can be suppressed, and the heating temperature in the width direction can be made uniform. Further, if the coil is made rotatable, the length of the coil extending in the width direction of the metal base can be easily changed. For this reason, the amount of protrusion of the curved portion can be easily adjusted according to the width of the metal base material. As a result, even when the width of the metal substrate is changed, uniform heating can be realized with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】誘導加熱用のコイルの形状及び配置を説明する
ための模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the shape and arrangement of a coil for induction heating.

【図2】(A)及び(B)は、実施形態のコイルの形状
を説明するための平面図である。
FIGS. 2A and 2B are plan views illustrating the shape of a coil according to the embodiment.

【図3】(A)〜(C)は、コイルの形状条件の説明図
である。
FIGS. 3A to 3C are explanatory diagrams of coil shape conditions.

【図4】金属基材の搬送方向に沿ったコイル幅の合計と
基材温度との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the total coil width along the transport direction of a metal substrate and the temperature of the substrate.

【図5】(A)〜(C)は、コイルの配置と温度分布と
の関係を示すグラフである。
FIGS. 5A to 5C are graphs showing the relationship between the arrangement of coils and the temperature distribution.

【図6】コイル端部の曲率半径を変えた場合の温度分布
を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a temperature distribution when a radius of curvature of a coil end is changed.

【図7】(A)及び(B)は、フェライトコアによる温
度分布の補正を説明するためのグラフである。
FIGS. 7A and 7B are graphs for explaining correction of a temperature distribution by a ferrite core.

【図8】金属基材の幅を変更した場合に、コイルを回転
させる様子を示した図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which a coil is rotated when the width of a metal base is changed.

【図9】(A)は、実施形態におけるコイルの配置を示
す図であり、(B)は、(A)の断面図である。
FIG. 9A is a diagram showing an arrangement of coils in the embodiment, and FIG. 9B is a cross-sectional view of FIG.

【図10】金属基材の加熱装置の構造を説明するための
側面図である。
FIG. 10 is a side view for explaining the structure of a heating device for a metal substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属基材 2、2a、2b コイル 3 長軸 4 固定ベース 5 押し出しダイ 6 支持ロール 7 ラミネートロール 8 樹脂膜 10、10a 側縁 11 ハンドル 12 チェーン 13 プーリー 14 レバー 15 固定ベースの回転中心 16 連結部材 20 湾曲部 21 外周縁 22 内周縁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal substrate 2, 2a, 2b Coil 3 Long axis 4 Fixed base 5 Extrusion die 6 Support roll 7 Laminating roll 8 Resin film 10, 10a Side edge 11 Handle 12 Chain 13 Pulley 14 Lever 15 Fixed center rotation center 16 Connection member 20 Bending part 21 Outer edge 22 Inner edge

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 搬送される帯状の金属基材を、この金属
基材と向き合うように巻かれたコイルで誘導加熱する方
法において、 前記コイルと相似形あるいは同一形に周回する誘導電流
の周回形状を、前記金属基材の幅方向の中央で搬送方向
に最も広くすることを特徴とする金属基材の加熱方法。
1. A method for inductively heating a conveyed strip-shaped metal substrate with a coil wound so as to face the metal substrate, wherein a circular shape of an induced current circulating in a similar or identical shape to the coil. In the direction of conveyance in the center in the width direction of the metal base material.
【請求項2】 搬送中の金属基材内を周回する誘導電流
の積分値を、金属基材の幅方向において実質的に均一に
することを特徴とする請求項1記載の金属基材の加熱方
法。
2. The heating of a metal substrate according to claim 1, wherein the integrated value of the induced current circulating in the metal substrate during transportation is made substantially uniform in the width direction of the metal substrate. Method.
【請求項3】 前記コイルで発生して前記金属基材を通
過する磁力線を部分的に集中又は広げて誘導電流を集中
させ又は広げることを特徴とする請求項1又は2記載の
金属基材の加熱方法。
3. The metal base according to claim 1, wherein the magnetic field lines generated by the coil and passing through the metal base are partially concentrated or expanded to concentrate or expand the induced current. Heating method.
【請求項4】 帯状の金属基材を長手方向に搬送しなが
ら、誘導加熱する加熱装置であって、 コイルの周回面が前記金属基材面と対向するように配置
された誘導加熱用のコイルを備え、 前記コイルの形状は、前記金属基材の搬送方向におい
て、前記金属基材の幅方向の中央部で最も広がっている
ことを特徴とする金属基材の加熱装置。
4. A heating device for induction heating while conveying a strip-shaped metal base material in a longitudinal direction, wherein the coil for induction heating is arranged such that a circumferential surface of the coil faces the metal base material surface. The heating device for a metal base, wherein the shape of the coil is the largest at the center in the width direction of the metal base in the transport direction of the metal base.
【請求項5】 前記コイルは、前記金属基材の両側縁に
面する部分を除く周回部分で、前記金属材料の搬送方向
に沿ったコイル幅の合計を、実質的に均一としてあるこ
とを特徴とする請求項4記載の金属基材の加熱装置。
5. The coil according to claim 1, wherein a total of coil widths along a conveying direction of the metal material is substantially uniform in a circling portion excluding portions facing both side edges of the metal base material. The heating device for a metal substrate according to claim 4, wherein
【請求項6】 前記コイルの前記金属基材の両側縁に面
する部分の近傍に磁束調整用の磁性体を配置したことを
特徴とする請求項4又は5記載の金属基材の加熱装置。
6. A heating apparatus for a metal base according to claim 4, wherein a magnetic body for adjusting a magnetic flux is arranged in the vicinity of portions of the coil facing both side edges of the metal base.
【請求項7】 前記コイルが、前記金属基材の両側縁に
面する部分に湾曲部を有し、 前記コイルを、前記湾曲部の外周縁の少なくとも一部分
が前記金属基材の両側縁より外側に同程度ずつ張り出
し、かつ、前記湾曲部の内周縁が前記両側縁より内側に
位置するように配置してあることを特徴とする請求項
4、5又は6記載の金属基材の加熱装置。
7. The coil has a curved portion at a portion facing both side edges of the metal base, and the coil has at least a portion of an outer peripheral edge of the curved portion outside the both side edges of the metal base. 7. The metal substrate heating device according to claim 4, wherein the projections are arranged so as to be approximately equal to each other, and the inner peripheral edge of the curved portion is located inside the both side edges.
【請求項8】 前記コイルを前記周回面内で回転させる
回転手段を有することを特徴とする請求項4〜7のいず
れかに記載の金属基材の加熱装置。
8. The apparatus for heating a metal base according to claim 4, further comprising a rotating unit configured to rotate the coil in the orbital plane.
【請求項9】 前記コイルを前記金属基材の幅方向に平
行移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項
4〜8のいずれかに記載の金属基材の加熱装置。
9. The apparatus for heating a metal base according to claim 4, further comprising moving means for moving the coil in parallel in a width direction of the metal base.
【請求項10】 前記コイルの前記周回面における平面
形状が、四隅のうち少なくとも金属基材の両側縁に面す
る角部分を湾曲させた菱形であることを特徴とする請求
項4〜9のいずれかに記載の金属基材の加熱装置。
10. The coil according to claim 4, wherein a planar shape of the winding surface of the coil is a rhombus in which at least four corners facing corners of the metal base are curved. A heating device for a metal substrate according to any one of the above.
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