JP2002529906A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 非電気伝導材料に制御された温度分布を生成するための誘導加熱装置であって：
電源（２０）；
電気伝導材料（６０）の全長の周りに配置された複数のコイル区間（１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６）であって、各々が第１端子（１１１，１１３，１１５，１１７，１１９，１２１）及び第２端子（１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２）を有する複数のコイル区間、及び制御回路（５０）を備える複数の区間の誘導コイルであって、誘導的に加熱された前記電気伝導材料からの熱伝導及び熱放射によって前記非電気伝導材料を加熱するために前記非電気伝導材料が前記電気伝導材料内に配置されており、隣接するコイル区間が互いに逆方向に巻かれている複数の区間の誘導コイル；
前記隣接した逆方向に巻かれたコイル区間により形成されるコイルペアであって、前記コイルペアの第１のコイルの第２端子及び前記コイルペアの第２のコイルの第１端子から成る２つの内側の端子と、前記コイルペアの第１のコイルの第１端子及び前記コイルペアの第２のコイルの第２端子から成る２つの端側の端子を有するコイルペア；
前記電源から各コイルペアに電力を供給するために前記電源（２０）と前記各コイルペアの前記２つの内側の端子に接続された複数のスイッチ回路（３６，３７，３８）であって、前記電源（２０）は前記複数の区間の誘導コイルの前記２つの端側の端子に接続されており；及び、
前記非電気伝導材料の全長に沿って制御された温度分布を得るために、予め決められた様式で前記電源から前記逆方向に巻かれたコイルペアへの電力を制御させるために前記複数のスイッチ回路（３６，３７，３８）を制御するための制御回路（５０）を備える誘導加熱装置。
【請求項２】 前記スイッチ回路が前記コイルの区間の間で切り替えられたとき、前記制御回路（５０）が一定の出力を維持するために前記電源の出力を調節する、請求項１に記載の誘導加熱装置。
【請求項３】 前記スイッチ回路の少なくとも１つが前記電源（２０）と前記各コイルペアの２つの内側端子との間に接続された逆平行のシリコン制御整流器 （３６Ａ，３６Ｂ，３７Ａ，３７Ｂ，３８Ａ，３８Ｂ）の組を含む、請求項１または２に記載の誘導加熱装置。
【請求項４】 前記制御回路（５０）が前記各コイル区間に供給される電力を決定するために各コイル区間のための電力の設定点を感知する、請求項１、２または３に記載の誘導加熱装置。
【請求項５】 前記制御回路（５０）が前記複数のスイッチ回路の出力を調節するために前記電気伝導材料（６０）上の選択された点の温度を感知する、請求項１〜４のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項６】 非電気伝導材料を加熱するための方法であって：
電気伝導材料（６０）内に非電気伝導材料を配置すること；
各々が第１端子（１１１，１１３，１１５，１１７，１１９，１２１）及び第２端子（１１２，１１４，１１６，１１８，１２０，１２２）を備える複数のコイル区間（１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６）から複数の区間の誘導コイルを形成すること；
前記電気伝導材料の全長の周りに前記複数の区間の誘導コイルを巻くこと；
前記電気伝導材料を誘導的に加熱し、前記電気伝導材料からの熱を前記非電気伝導材料に伝導及び放射させて前記非電気伝導材料を加熱するために、前記複数のコイル区間の各々への電力を制御すること；
前記コイル区間を互いに逆方向に巻くこと；
隣接する逆方向に巻かれたコイル区間からコイルペアを形成することであって、コイルペアの第１のコイルの第２端子及び前記コイルペアの第２のコイルの第１端子から形成される２つの内側の端子と、前記コイルペアの第１のコイルの第１端子及び前記コイルペアの第２のコイルの第２端子から形成される２つの端側の端子を有するコイルペアを形成すること；
複数のスイッチ回路（３６，３７，３８）を各コイルペアの前記２つの内側端子及び電源（２０）に接続すること；
前記電源（２０）を複数の区間の誘導コイルの前記２つの端側端子に接続すること；及び、
前記非電気伝導材料の全長に沿って制御された温度分布を得るために前記逆方向に巻かれたコイルペアへの電力を制御することのステップを含む方法。
【請求項７】 前記電源（２０）から前記各コイルペアへの電力を調節するために前記複数のスイッチ回路を整流するステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】 前記各コイル区間に供給される電力を決定するために各コイル区間のための電力の設定点を感知するステップをさらに含む、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】 前記複数のスイッチ回路の出力を調節するために前記電気伝導材料（６０）上の選択された点の温度を感知する、ステップをさらに含む、請求項６、７または８に記載の方法。
【請求項１０】 非電気伝導材料に制御された温度分布を生成するための誘導加熱装置であって：
電源（２０）；
電気伝導材料（６０）の全長の周りに配置された複数のコイル区間（８１，８２，８３）であって、各々が第１端子（８４，８６，８８）及び第２端子（８５，８７，８９）を有する複数のコイル区間、及び制御回路（５０）を備える複数の区間の誘導コイルであって、誘導的に加熱された前記電気伝導材料からの熱伝導及び熱放射によって前記非電気伝導材料を加熱するために前記非電気伝導材料が前記電気伝導材料内に配置されており、
隣接した前記コイル区間の組のうち少なくとも１組が前記電気伝導材料の軸方向の区分に沿って互いに重なり合っている複数のコイル区間；及び、
前記電源（２０）から前記コイル区間の間の電力を切り替えるための、少なくとも第１及び第２のスイッチ回路（３１，３２）を備え、
前記非電気伝導材料の全長に沿って制御された温度分布を得るために、予め決められた様式で、前記スイッチ回路を制御して前記電源から前記コイル区間の各々へ供給される電力を変動させるために前記各コイル区間が前記電源から個々に電力供給される誘導加熱装置。
【請求項１１】 前記スイッチ回路が前記コイルの区間の間で切り替えられたとき、前記制御回路（５０）が一定の出力を維持するために前記電源の出力を調節する、請求項１０に記載の誘導加熱装置。
【請求項１２】 前記少なくとも第１及び第２のスイッチ回路（３１，３２）が前記電源（２０）と前記各コイル区間の各端子との間に接続された逆平行のシリコン制御整流器（３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ）の組を含む、請求項１０または１１に記載の誘導加熱装置。
【請求項１３】 前記制御回路（５０）が前記各コイル区間に供給される電力を決定するために前記少なくとも１つの重なり合った隣接するコイルの組のための電力の設定点を感知する、請求項１０〜１２のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項１４】 前記制御回路（５０）が前記少なくとも第１及び第２のスイッチ回路の出力を調節するために前記電気伝導材料（６０）上の選択された点の温度を感知するセンサーを含む、請求項１０〜１３のいずれかに記載の誘導加熱装置。
【請求項１５】 非電気伝導材料を加熱するための方法であって：
電気伝導材料（６０）内に非電気伝導材料を配置すること；
各々が第１端子（８４，８６，８８）及び第２端子（８５，８７，８９）を備える複数のコイル区間（８１，８２，８３）から複数の区間の誘導コイルを形成すること；
前記電気伝導材料の全長の周りに前記複数の区間の誘導コイルを巻くこと；
前記電気伝導材料を誘導的に加熱し、前記電気伝導材料からの熱を前記非電気伝導材料に伝導及び放射させて前記非電気伝導材料を加熱するために、前記複数のコイル区間の各々への電力を制御すること；
隣接する前記コイル区間の少なくとも１組を重なり合わせること；
少なくとも第１及び第２のスイッチ回路（３１，３２）を前記複数の区間の誘導コイルの各区間の端側端子及び電源（２０）に接続すること；及び、
前記非電気伝導材料の全長に沿って制御された温度分布を得るために前記コイル区間の各々への電力を制御することのステップを含む方法。
【請求項１６】 前記電源（２０）から前記各コイル区間への電力を調節するために前記複数のスイッチ回路を整流するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】 前記各コイル区間に供給される電力を決定するために各コイル区間のための電力の設定点を感知するステップをさらに含む、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１８】 前記複数のスイッチ回路の出力を調節するために前記電気伝導材料（６０）上の選択された点の温度を感知する、ステップをさらに含む、請求項１５、１６または１７に記載の方法。