JP2022145489A - 円筒状金属コイルの誘導加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】誘導加熱によって円筒状金属コイルを均一に、かつ効果的に加熱する。【解決手段】金属帯板が円筒状に巻回された円筒状金属コイルの外周面または内周面の少なくともいずれかに対向し、円筒状金属コイルの全幅にわたって表層に渦電流を発生させるように配置された誘導コイルと、円筒状金属コイルを巻回方向に回転させる回転駆動手段とを備える、円筒状金属コイルの誘導加熱装置が提供される。【選択図】図１

Description

本発明は、円筒状金属コイルの誘導加熱装置に関する。

金属帯板が円筒状に巻回された円筒状金属コイルを効率よく、均一に短時間で加熱する方法として、特許文献１には、金属帯板の巻き層（以下、「金属帯板の巻き層」を単に「巻き層」ともいう。）間が絶縁するように巻いた円筒状金属コイルの内側を貫通する鉄心と、一次側誘導コイル（以下、一次コイルともいう。）を巻いた鉄心とを円筒状金属コイルの外で連結してリング状トランスを構成するとともに、円筒状金属コイルをトランスの二次側誘導コイル（以下、二次コイルともいう。）とするとともに、最外周部の金属帯板と最内周部の金属帯板とを導電部材で短絡して二次閉回路を構成する技術が記載されている。この場合、一次コイルに電圧を加えることによって、円筒状金属コイルに二次電流が流れて加熱される。

また、他の加熱方法として、誘導加熱を利用した方法も提案されている。特許文献２には、円筒状金属コイルの表面を局所的に誘導加熱するトランスバース磁束誘導子を移動させながら加熱を実施する技術が記載されている。特許文献３には、巻き取り後の円筒状金属コイルを回転駆動させながら、円筒状金属コイルの断面を囲むように巻回されたソレノイドコイルを用いて誘導加熱する技術が記載されている。また、特許文献４には、円筒状金属コイルの幅方向端部に対向配置された誘導加熱コイルを用いて円筒状金属コイルの全体を加熱する技術が記載されている。

特開２００２－１９４４２９号公報 特開昭５８－０４２７２０号公報 特開２０１３－０３５０２８号公報 特開平０７－２６８５７２号公報

上記の特許文献１に記載されたようなトランスの効果を利用した加熱方法では、円筒状金属コイルの巻き層間の絶縁が必要になる。円筒状金属コイルの巻き取り時に巻き層間に絶縁材を介挿したり、圧延工程で金属帯板の表面に生成しているスケールを利用したりすることによって巻き層間の絶縁が可能である。しかしながら、絶縁材の挿入には別途の装置が必要であり、また絶縁材の耐久性も確保する必要があることから、絶縁材を利用する方法にはコスト増の問題がある。また、金属帯板のスケールは必ずしも均一に生成せず、剥離する場合もあることから、スケールを利用する場合は安定した巻き層間の絶縁が難しい場合がある。

また、特許文献２に記載された技術のように円筒状金属コイルの表面を局所的に誘導加熱する方法でも、円筒状金属コイルの巻き層間はスパーク回避のために絶縁する必要があるうえ、被加熱材である円筒状金属コイルのサイズが大きいため、加熱効率が低いという問題がある。特許文献３に記載された技術は、円筒状金属コイルの断面全体を囲むように誘導コイルを巻き付けるのは容易ではなく、また、円筒状金属コイルの幅や積層厚さ（金属帯板が巻き回されて積層された径方向の寸法）が変更された場合の対応が困難である。また、巻回されている金属帯板の幅の変化や巻き取り時の幅方向位置ずれによって円筒状金属コイルの端面には凹凸が生じることが多いため、特許文献４に記載された技術では端面から飛び出た部分の過加熱が生じやすく、均一な加熱は困難である。

そこで、本発明は、誘導加熱によって円筒状金属コイルを均一に、かつ効果的に加熱することが可能な誘導加熱装置を提供することを目的とする。

［１］金属帯板が円筒状に巻回された円筒状金属コイルの外周面または内周面の少なくともいずれかに対向し、円筒状金属コイルの全幅にわたって表層に渦電流を発生させるように配置された誘導コイルと、円筒状金属コイルを巻回方向に回転させる回転駆動手段とを備える、円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［２］誘導加熱装置は、円筒状金属コイルの中心部を貫通する鉄心をさらに備え、誘導コイルは、鉄心の回りに巻回されて内周面に対向する誘導コイルを含む、［１］に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［３］鉄心の少なくとも一方の端部に接続され、円筒状金属コイルの円筒軸に交差する方向に延びる第１の部分と、第１の部分の先端が円筒状金属コイルの幅方向端面に対向するように曲げられた第２の部分とを含む延長鉄心をさらに含む、［２］に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［４］延長鉄心は、第１の延長鉄心と、第１の部分が第１の延長鉄心の第１の部分に交差する方向に延びる第２の延長鉄心とを含む、［３］に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［５］第２の部分が円筒状金属コイルの幅方向両端面に対向する位置が、円筒状金属コイルの積層厚さ方向について、円筒状金属コイルの幅方向両側で異なる、［３］または［４］に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［６］第２の部分の回りに巻回される追加の誘導コイルをさらに備える、［３］から［５］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［７］延長鉄心は、鉄心に対して円筒状金属コイルの積層厚さ方向または幅方向に移動自在である、［３］から［６］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［８］鉄心が、回転駆動手段に対して相対的に移動自在である、［２］から［７］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［９］回転駆動手段が、鉄心に対して相対的に移動自在である、［２］から［７］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［１０］円筒状金属コイルの巻き層間は絶縁されており、誘導加熱装置は、円筒状金属コイルの外周面をなす金属帯板および内周面をなす金属帯板に接続される短絡手段をさらに備える、［２］から［９］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［１１］誘導コイルは、円筒状金属コイルの幅方向について分割された複数の誘導コイルを含み、誘導加熱装置は、複数の誘導コイルのそれぞれに供給される電力を制御する制御手段をさらに備える、［１］から［１０］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［１２］誘導コイルに対して円筒状金属コイルの外周面または内周面とは反対側に配置される磁性体コアをさらに備える、［１］から［１１］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［１３］磁性体コアは、円筒状金属コイルの幅方向について分割された複数の磁性体コアを含み、誘導加熱装置は、複数の磁性体コアの少なくとも一部を円筒状金属コイルの幅方向に移動させる磁性体コア移動手段をさらに備える、［１２］に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［１４］誘導コイルを円筒状金属コイルの径方向に移動させる誘導コイル移動手段をさらに備える、［１］から［１３］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［１５］誘導コイルは、円筒状金属コイルの幅方向について分割された複数の誘導コイルを含み、誘導加熱装置は、複数の誘導コイルの少なくとも一部を円筒状金属コイルの幅方向に移動させる誘導コイル移動手段をさらに備える、［１］から［１４］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
［１６］渦電流の浸透深さが円筒状金属コイルの所定の数の巻き層に対応するように誘導コイルに供給する交流電流の周波数を制御する制御手段をさらに備える、［１］から［１５］のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。

上記の構成によれば、回転駆動手段が円筒状金属コイルを巻回方向に回転させるため、円筒状金属コイルの外周面または内周面に対向する誘導コイルは円筒状金属コイルの全幅にわたって表層に渦電流を発生させることが可能なサイズであればよい。従って、円筒状金属コイルの断面全体を囲むような大きな誘導コイルは必要なく、また円筒状金属コイルの幅や積層厚さの変更への対応も容易である。円筒状金属コイルの外周面および内周面は端面に比べて平滑な面であるため、誘導加熱による過加熱は生じにくい。また、円筒状金属コイルの積層厚さは幅に比べて小さいことが多いため、外周面または内周面、もしくはその両方からの伝熱によって円筒状金属コイルを内部の巻き層まで均一に加熱することは比較的容易である。従って、上記の構成によれば、誘導加熱によって円筒状金属コイルを均一に、かつ効果的に加熱することができる。

本発明の第１の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。 図２に示す円筒状金属コイルの誘導加熱装置の円筒軸を含む水平断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。 図４に示す円筒状金属コイルの誘導加熱装置の円筒軸を含む水平断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸を含む水平断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。 本発明の第６の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す平面図である。 本発明の第７の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。 本発明の第８の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸を含む水平断面図である。 図１０のXI－XI線に沿った部分断面図である。 本発明の実施形態において円筒状金属コイルを加熱する効果を検証するための解析条件を示す図である。 解析結果を示すグラフである。 本発明の実施形態で延長鉄心が設けられる変形例を示す、円筒軸を含む水平断面図である。 図１４の例における磁束の流れを示す図である。 図１４に示した例の円筒軸に垂直な断面図の例である。 図１６に示された例において、さらに円筒状金属コイルの外周面側に誘導コイルおよび磁性体コアを追加配置した例を示す図である。 図１４に示された例において、さらに延長鉄心が段違いに配置される例を示す図である。 図１４に示された例において、さらに延長鉄心が円筒状金属コイルの積層厚さ方向に移動自在である例を示す図である。 図１４に示された例において、さらに延長鉄心の第２の部分の回りに追加の誘導コイルが巻回される例を示す図である。 図２０に示された例において、さらに延長鉄心が円筒状金属コイルの幅方向に移動自在である例を示す図である。 図２０に示された例において、さらに延長鉄心が円筒状金属コイルの幅方向に移動自在である例を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。本実施形態に係る誘導加熱装置１０は、金属帯板が円筒状に巻回された円筒状金属コイル１１の外周面に対向する誘導コイル１２Ａと、円筒状金属コイル１１の内周面に対向する誘導コイル１２Ｂと、円筒状金属コイル１１を巻回方向に回転させる回転駆動手段１３とを含む。誘導コイル１２Ａ，１２Ｂは、いずれも円筒状金属コイル１１の全幅にわたって表層に渦電流を発生させるように配置される。

ここで、渦電流は誘導コイル１２Ａ，１２Ｂによって発生させられる磁束によって発生し、磁束は誘導コイル１２Ａ，１２Ｂの外側にも発生する。従って、誘導コイル１２Ａ，１２Ｂ自体が円筒状金属コイル１１の全幅にわたって配置される必要はない。例えば円筒状金属コイル１１の幅方向における誘導コイル１２Ａ，１２Ｂの寸法が円筒状金属コイル１１の全幅よりも短い場合であっても、誘導コイル１２Ａ，１２Ｂが発生させる磁束によって円筒状金属コイル１１の全幅にわたって表層に渦電流を発生させることができる。

なお、誘導コイル１２Ａ，１２Ｂは、例えば円筒状金属コイル１１の幅方向に磁束を発生させるように配置されるソレノイド状のコイルであってもよいし、あるいは円筒状金属コイル１１の径方向に磁束を発生させるように配置される平巻状のコイルであってもよい。後述するようにここでの磁束は、渦電流の浸透深さに対応する円筒状金属コイル１１の外周面または内周面を含む限られた範囲の表層にしか影響を及ぼさないため、誘導コイル１２Ａ，１２Ｂが発生させる磁束の向きは特に限定されない。図示された例では円筒状金属コイル１１の外周面に対向する誘導コイル１２Ａが円筒状金属コイル１１を囲んで周方向に３つ配置されているが、１つの誘導コイル１２Ａ、２つの誘導コイル１２Ａ、または４つ以上の誘導コイル１２Ａを配置することも可能である。また、図示された例では単一のソレノイド状のコイルが円筒状金属コイル１１の内周面に対向する誘導コイル１２Ｂを構成するが、例えば外周面に対向する誘導コイル１２Ａと同様に円筒状金属コイル１１の内周面に沿って複数の分割された誘導コイル１２Ｂを配置してもよい。

回転駆動手段１３としては、例えば円筒状金属コイルの巻緩みの除去や梱包の際に用いられているクレードルロールを利用することができるが、この例には限られない。

本実施形態では、誘導コイル１２Ａ，１２Ｂを円筒状金属コイル１１の外周面および内周面にそれぞれ対向させて配置し、さらに回転駆動手段１３が円筒状金属コイル１１を巻回方向に回転させることによって、円筒状金属コイル１１の巻回方向について、誘導コイル１２Ａ，１２Ｂが円筒状金属コイル１１の外周面および内周面を均等に加熱することができる。誘導コイル１２Ａ，１２Ｂは円筒状金属コイル１１の全幅にわたって表層に渦電流を発生させるように配置されるため、円筒状金属コイル１１の幅方向についても、円筒状金属コイル１１の外周面および内周面は均等に加熱される。渦電流によって発生した熱は円筒状金属コイル１１の外周面および内周面からそれぞれ内部の金属帯板の巻き層へと伝達され、時間をかけて円筒状金属コイル１１の全体が加熱される。

なお、円筒状金属コイル１１の積層厚さ、すなわち金属帯板が巻き回されて積層された径方向の寸法は幅に比べると小さいことが多いため、外周面または内周面の一方のみを誘導加熱し、渦電流によって表層に発生した熱を外周面または内周面から内部の巻き層へ、さらに内部の巻き層から反対側の表面へと伝達させることによって円筒状金属コイル１１の全体を加熱することも可能である。従って、本発明の実施形態では必ずしも円筒状金属コイルの内周面および外周面の両方に対向する誘導コイルを配置しなくてもよく、内周面のみ、または外周面のみに対向する誘導コイルを配置してもよい。

ここで、誘導コイル１２Ａ，１２Ｂによって円筒状金属コイル１１の外周面および内周面の表層に発生させられる渦電流の浸透深さδ［ｍｍ］は、誘導加熱の周波数ｆ［Ｈｚ］、被加熱材の抵抗率ρ［Ω・ｍ］および被加熱材の比透磁率μ_ｒを用いて以下の式（１）で表される。渦電流の電流密度は被加熱体の表面から離れるにつれて指数関数的に低下し、浸透深さδの位置では表面の１／ｅになる。式（１）に示されるように浸透深さδは周波数ｆに反比例するため、高周波で誘導加熱する場合において浸透深さδは小さくなる。従って、例えば円筒状金属コイルの巻き層間が絶縁されていない場合であっても、高周波による誘導加熱が巻き層間短絡によって品質に与える影響は限定的である。表１に、普通鋼が常温（２０℃）の場合および高温（７５０℃）の場合について、誘導加熱の周波数ｆ［Ｈｚ］と浸透深さδ［ｍｍ］との関係を示す。なお、普通鋼は常温では磁性を示すが７５０℃以上の高温では非磁性になり、この場合の浸透深さδは例えばステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）などの非磁性材と同等になる。

表１の例に示されるように、誘導加熱の周波数ｆを適切に設定することによって、浸透深さδを例えば０．１ｍｍ以下、または１０ｍｍ以下といったような範囲に制御することができる。例えば板厚が厚い磁性材の円筒状金属コイル、具体的には２ｍｍ厚の熱延鋼板の場合、表１に示された磁性材の浸透深さが２ｍｍ以下となるように、誘導加熱の周波数ｆを例えば５０Ｈｚ以上とすれば、渦電流の実質的な影響を受けるのを最表層の金属帯板１層に限定することができる。同じ板厚の非磁性材の円筒状金属コイルの場合、誘導加熱の周波数を例えば５０ｋＨｚ（５００００Ｈｚ）以上とすれば浸透深さが板厚に近くなり、１層目に大部分の電流が入るため、２層目との間での巻き層間短絡によるスパークの発生を実質的に抑制できる。上記の非磁性材の場合において、３層目程度までの巻き層間短絡によるスパークが許容可能であれば、誘導加熱の周波数を例えば１０ｋＨｚ（１００００Ｈｚ）まで下げてもよい。このように、誘導加熱の周波数を適切に設定することによって、円筒状金属コイルの巻き層間が絶縁されていない場合であっても、巻き層間短絡によるスパークの発生を抑制するか、またはスパークの影響範囲を限定することができる。

上述のように、誘導加熱によって発生する渦電流の浸透深さは、円筒状金属コイルの材質や温度によって異なる。そこで、図１に示された例において、誘導加熱装置１０は、渦電流の浸透深さが円筒状金属コイルの所定の数の巻き層に対応するように、誘導コイル１２Ａ，１２Ｂに供給する交流電流の周波数を制御する制御手段（図示せず）をさらに含んでもよい。この場合において、制御手段は、上記の例のように渦電流の浸透深さに対応して影響を受ける範囲が円筒状金属コイルの巻き層単位で最表層のみ、または最表層を含む３層程度になるように周波数を制御してもよい。また、制御手段は、円筒状金属コイルの巻き層間が絶縁されていない場合には浸透深さを小さくして巻き層間短絡による影響を低減し、円筒状金属コイルの巻き層間が絶縁されていて巻き層間短絡が生じない場合には浸透深さを大きくして加熱効率を向上させてもよい。

（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。図３は、図２に示す円筒状金属コイルの誘導加熱装置の円筒軸を含む水平断面図である。図２および図３は、それぞれ互いのIII－III線およびII－II線に沿った断面図である。本実施形態に係る誘導加熱装置２０は、円筒状金属コイル１１の外周面に対向する誘導コイル１２Ａと、円筒状金属コイル１１の内周面に対向する誘導コイル２２Ｂおよび誘導コイル２２Ｂが巻回される鉄心２４と、円筒状金属コイル１１を巻回方向に回転させる回転駆動手段１３とを含む。なお、誘導コイル２２Ｂおよび鉄心２４以外について、本実施形態の構成は上記の第１の実施形態と同様であるため、重複した詳細な説明は省略する。

本実施形態において、鉄心２４は円筒状金属コイル１１の中心部を貫通して配置され、誘導コイル２２Ｂは鉄心２４の回りに巻回されて円筒状金属コイル１１の内周面に対向する。誘導コイル２２Ｂを鉄心２４の回りに巻回されるソレノイド状のコイルにすることによって、誘導コイル２２Ｂで発生する磁束の大部分が外部に漏れることなく円筒状金属コイル１１の内周側に入り、加熱効率が向上する。円筒状金属コイル１１がタイトコイルである場合、内周面の径は巻取装置のマンドレルの径に応じてほぼ一定になるため、鉄心２４に巻回されたソレノイド状の誘導コイル２２Ｂで安定的に円筒状金属コイル１１の内周面を誘導加熱することができる。

（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。図５は、図４に示す円筒状金属コイルの誘導加熱装置の円筒軸を含む水平断面図である。図４および図５は、それぞれ互いのＶ－Ｖ線およびIV－IV線に沿った断面図である。本実施形態に係る誘導加熱装置３０は、円筒状金属コイル３１の外周面に対向する誘導コイル１２Ａと、円筒状金属コイル３１の内周面に対向する誘導コイル２２Ｂおよび誘導コイル２２Ｂが巻回される鉄心２４と、鉄心２４の両端に着脱可能に接続されるＵ字形の鉄心３４と、円筒状金属コイル３１を巻回方向に回転させる回転駆動手段１３と、円筒状金属コイル３１の外周面をなす金属帯板および内周面をなす金属帯板に接続される短絡手段３５とを含む。なお、円筒状金属コイル３１、鉄心３４および短絡手段３５以外について、本実施形態の構成は上記の第２の実施形態と同様であるため、重複した詳細な説明は省略する。

本実施形態において、円筒状金属コイル３１は、絶縁材の介挿、または金属帯板の表面における絶縁性スケールの生成によって、巻き層間が絶縁されている。一方、鉄心２４，３４は例えば電磁鋼板などの良磁性体で形成され、リング状トランスを構成する。この場合において、誘導コイル２２Ｂはトランスの一次コイルとしても機能する。円筒状金属コイル３１は、巻き層間が絶縁され、かつ短絡手段３５によって内周面をなす金属帯板と外周面をなす金属帯板との間が接続されていることによって鉄心２４に巻回されたトランスの二次コイルを構成し、金属帯板の各巻き層と短絡手段３５とによって構成される二次回路に二次電流が流れることによってジュール熱が発生する。これによって、上記の第２の実施形態と同様の誘導加熱に、トランスの効果を利用したジュール熱による加熱が加わることによって、円筒状金属コイル３１をより効率的に加熱することができる。

（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸を含む水平断面図である。本実施形態に係る誘導加熱装置４０は、円筒状金属コイル１１の外周面に対向する誘導コイル４２Ａと、円筒状金属コイル１１の内周面に対向する誘導コイル４２Ｂと、円筒状金属コイル１１を巻回方向に回転させる回転駆動手段（図示せず）と、後述する制御手段（図示せず）とを含む。なお、誘導コイル４２Ａ，４２Ｂ以外について、本実施形態の構成は上記の第１の実施形態と同様であるため、重複した詳細な説明は省略する。本実施形態における誘導コイル４２Ａ，４２Ｂの構成は、上記の第２および第３の実施形態にも適用可能である。

本実施形態において、誘導コイル４２Ａ，４２Ｂは、円筒状金属コイル１１の幅方向について分割された複数の誘導コイルを含む。これらの複数の誘導コイルのそれぞれに供給される電力は、図示しない制御手段によって制御される。具体的には、例えば、誘導コイル４２Ａに含まれる複数の誘導コイル４２Ａ１，４２Ａ２，４２Ａ３について、円筒状金属コイル１１の幅が小さい場合には幅方向中心付近に位置する誘導コイル４２Ａ１だけに電力を供給し、円筒状金属コイル１１の幅が中程度の場合には誘導コイル４２Ａ１の外側に位置する誘導コイル４２Ａ２にも電力を供給し、円筒状金属コイル１１の幅が最大の場合には最も外側に位置する誘導コイル４２Ａ３を含むすべての誘導コイルに電力を供給してもよい。このような構成によって、円筒状金属コイル１１の幅が変動する場合に、誘導コイル４２Ａ，４２Ｂが幅の小さい円筒状金属コイル１１に対して不必要に広い範囲に磁束を発生させるのを防止し、誘導加熱に用いられる電力を節減することができる。また、例えば、誘導加熱による温度上昇が円筒状金属コイル１１の幅方向について不均一である場合、温度上昇を均一化するように、誘導コイル４２Ａ１，４２Ａ２，４２Ａ３に供給される電力を調節してもよい。

（第５の実施形態）
図７は、本発明の第５の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。本実施形態に係る誘導加熱装置５０は、円筒状金属コイル１１の外周面に対向する誘導コイル１２Ａと、円筒状金属コイル１１の内周面に対向する誘導コイル１２Ｂと、円筒状金属コイル１１を巻回方向に回転させる回転駆動手段１３と、磁性体コア５６Ａとを含む。なお、磁性体コア５６Ａ以外について、本実施形態の構成は上記の第１の実施形態と同様であるため、重複した詳細な説明は省略する。本実施形態における磁性体コア５６Ａの構成は、上記の第２から第４の実施形態にも適用可能である。

本実施形態において、磁性体コア５６Ａは、誘導コイル１２Ａに対して、誘導コイル１２Ａが対向している円筒状金属コイル１１の外周面とは反対側に配置される。磁性体コア５６Ａを誘導コイル１２Ａに対して円筒状金属コイル１１とは反対側に配置することによって、磁性体コアを配置しない場合に比べて円筒状金属コイル１１に磁束が入りやすくなり、円筒状金属コイル１１をより効果的に誘導加熱することができる。

なお、例えば円筒状金属コイル１１の内周面に対向する誘導コイル１２Ｂが図示されたようなソレノイド状ではなく、円筒状金属コイル１１の外周面に対向する誘導コイル１２Ａのような形態の場合には、誘導コイル１２Ｂに対しても同様に、円筒状金属コイル１１の内周面とは反対側に磁性体コアを配置してもよい。

上記のような磁性体コア５６Ａの配置によって、十分な加熱が可能な範囲で誘導コイル１２Ａと円筒状金属コイル１１との間の隙間を大きくすることができ、例えば誘導コイル１２Ａを移動させなくても円筒状金属コイル１１の積層厚さの変化に対応することができる。また、本実施形態では、磁性体コア５６Ａの配置によって誘導コイル１２Ａの裏側（円筒状金属コイル１１に対向していない側）に向かう漏洩磁束が低減されるため、例えば磁性体コアを支持する部材や、周辺に設置された機器などが加熱されてしまうことによって焼損が発生するのを防止できる。

（第６の実施形態）
図８は、本発明の第６の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す平面図である。本実施形態に係る誘導加熱装置６０は、円筒状金属コイル１１の外周面に対向する誘導コイル１２Ａと、円筒状金属コイル１１を巻回方向に回転させる回転駆動手段（図示せず）と、磁性体コア６６Ａと、後述する磁性体コア移動手段（図示せず）とを含む。なお、磁性体コア６６Ａおよび磁性体コア移動手段以外について、本実施形態の構成は上記の第１の実施形態と同様であるため、重複した詳細な説明は省略する。本実施形態における磁性体コア６６Ａおよび磁性体コア移動手段の構成は、上記の第２から第４の実施形態にも適用可能である。

本実施形態において、磁性体コア６６Ａは、上記の第５の実施形態における磁性体コアと同様に、誘導コイル１２Ａに対して円筒状金属コイル１１とは反対側に配置される。さらに、磁性体コア６６Ａは、円筒状金属コイル１１の幅方向に分割された複数の磁性体コアを含み、これらの複数の磁性体コアは例えば図示しないエアシリンダや電動シリンダのような磁性体コア移動手段によって円筒状金属コイル１１の幅方向に移動させられる。具体的には、例えば、磁性体コア６６Ａに含まれる複数の磁性体コア６６Ａ１，６６Ａ２，６６Ａ３について、円筒状金属コイル１１の幅が小さい場合には互いの間隔を小さくして集中配置し、円筒状金属コイル１１の幅が大きい場合には互いに間隔を大きくして分散配置してもよい。このような構成によって、円筒状金属コイル１１の幅が変動する場合に、円筒状金属コイル１１の幅に対応した領域に磁性体コア６６Ａを配置して磁束を集中させることができ、円筒状金属コイル１１をより効果的に誘導加熱することができる。

なお、例えば円筒状金属コイル１１の内周面に対向する誘導コイルが配置される場合には、内周面側の誘導コイルに対しても上記の磁性体コア６６Ａと同様に円筒状金属コイル１１の幅方向に分割された複数の磁性体コアを配置してもよい。

（第７の実施形態）
図９は、本発明の第７の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸に垂直な断面図である。本実施形態に係る誘導加熱装置７０は、円筒状金属コイル１１の外周面に対向する円筒状金属コイル１１の外周面に対向する誘導コイル１２Ａと、円筒状金属コイル１１の内周面に対向する誘導コイル１２Ｂと、円筒状金属コイル１１を巻回方向に回転させる回転駆動手段１３と、誘導コイル１２Ａを円筒状金属コイル１１の径方向に移動させる誘導コイル移動手段７７Ａとを含む。なお、誘導コイル移動手段７７Ａ以外について、本実施形態の構成は上記の第１の実施形態と同様であるため、重複した詳細な説明は省略する。本実施形態における誘導コイル移動手段７７Ａの構成は、上記の第２から第４の実施形態にも適用可能である。また、誘導コイル移動手段７７Ａを上記の第５および第６の実施形態にも適用し、誘導コイルとその裏側に配置された磁性体コアとをセットで円筒状金属コイルの径方向に移動させてもよい。

本実施形態では、誘導コイル１２Ａが、例えばエアシリンダや電動シリンダのような誘導コイル移動手段７７Ａによって円筒状金属コイル１１の径方向に移動させられる。これによって、例えば円筒状金属コイル１１の積層厚さが変化しても円筒状金属コイル１１の外周面と誘導コイル１２Ａとの間の距離を維持し、円筒状金属コイル１１をより効果的に誘導加熱することができる。

（第８の実施形態）
図１０は、本発明の第８の実施形態に係る円筒状金属コイルの誘導加熱装置の構成を示す、円筒軸を含む水平断面図である。図１１は、図１０のXI－XI線に沿った部分断面図である。本実施形態に係る誘導加熱装置８０は、円筒状金属コイル１１の外周面に対向する誘導コイル８２Ａと、円筒状金属コイル１１の内周面に対向する誘導コイル８２Ｂと、円筒状金属コイル１１を巻回方向に回転させる回転駆動手段（図示せず）と、誘導コイル移動手段８７Ａ，８７Ｂとを含む。なお、誘導コイル移動手段８７Ａ，８７Ｂ以外について、本実施形態の構成は上記の第１の実施形態と同様であるため、重複した詳細な説明は省略する。本実施形態における誘導コイル８２Ａ，８２Ｂおよび誘導コイル移動手段８７Ａ，８７Ｂの構成は、上記の第２から第７の実施形態にも適用可能である。

本実施形態において、誘導コイル８２Ａ，８２Ｂは、円筒状金属コイル１１の幅方向について分割された複数の誘導コイルを含む。これらの誘導コイルは、例えばエアシリンダや電動シリンダのような誘導コイル移動手段８７Ａ，８７Ｂによって円筒状金属コイル１１の幅方向に移動させられる。具体的には、例えば、誘導コイル８２Ａに含まれる複数の誘導コイル８２Ａ１，８２Ａ２，８２Ａ３のうち、円筒状金属コイル１１の幅方向で中心付近に位置する誘導コイル８２Ａ１は固定されている一方で、その外側に位置する誘導コイル８２Ａ２、および最も外側に位置する誘導コイル８２Ａ３にはそれぞれ個別の誘導コイル移動手段８７Ａ２，８７Ａ３が取り付けられ、それぞれ独立して円筒状金属コイル１１の幅方向に移動させられる。このような誘導コイル８２Ａ，８２Ｂを構成する複数の誘導コイルについて、円筒状金属コイル１１の幅が小さい場合には互いに間隔を小さくして集中配置し、円筒状金属コイル１１の幅が大きい場合には互いに間隔を大きくして分散配置してもよい。図１１に示されるように、誘導コイル移動手段８７Ａ２，８７Ａ３が互いに干渉しないような形状にすることによって、複数の誘導コイル（図示された例では誘導コイル８２Ａ２，８２Ａ３）の可動域を重複させることも可能である。このような構成によって、円筒状金属コイル１１の幅が変動する場合に、円筒状金属コイル１１の幅に対応した領域に誘導コイル８２Ａ，８２Ｂを構成する複数の誘導コイルを配置することができ、円筒状金属コイル１１をより効果的に誘導加熱することができる。

（加熱効果の検証）
図１２は本発明の実施形態において円筒状金属コイルを加熱する効果を検証するための解析条件を示す図であり、図１３は解析結果を示すグラフである。図１２に示されるように、円筒状金属コイル１１の径方向の両側２か所、断面の中心角にしてそれぞれ３０°の範囲で外周面および内周面にそれぞれ対向するように誘導コイル１２Ａ，１２Ｂを配置した。円筒状金属コイルはＳＵＳ３０４材の幅１０５０ｍｍ、板厚３ｍｍの帯板を巻回したものであり、重量は１２ｔｏｎである。回転駆動手段を用いて円筒状金属コイルを１０ｒｐｍで回転させながら、円筒状金属コイルの表面からの浸透深さが３ｍｍになるように周波数を調節した交流電流をそれぞれの誘導コイルに２５０ｋＷで供給して、１時間（３６００ｓｅｃ）にわたって誘導加熱を実施した。図１３のグラフに示されるように、加熱終了時には円筒状金属コイル１１の内周面および外周面と内部の巻き層との間で約２１０℃の温度偏差があったが、加熱終了後に１時間の均熱工程を実施することによって温度偏差は約３０℃まで縮小し、円筒状金属コイルの積層厚さ方向についてもほぼ均一な加熱が実現された。

（延長鉄心に関する変形例）
図１４は、本発明の実施形態で延長鉄心が設けられる変形例を示す、円筒軸を含む水平断面図である。図示された例では、上記で図２および図３を参照して説明したような鉄心２４を含む誘導加熱装置２０Ａにおいて、鉄心２４の両端部に接続して延長鉄心２４Ａ，２４Ｂが設けられる。延長鉄心２４Ａ，２４Ｂの少なくともいずれかは、鉄心２４に対して着脱可能である。延長鉄心２４Ａ，２４Ｂは、鉄心２４の両端部から円筒状金属コイル１１の円筒軸に交差する方向（つまり、円筒状金属コイル１１の積層厚さ方向）に延びる第１の部分２４Ａ１，２４Ｂ１と、第１の部分２４Ａ１，２４Ｂ１の先端が円筒状金属コイル１１の幅方向端面１１Ａ，１１Ｂに対向するように曲げられた第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２とを含む。

図１５は、図１４の例における磁束の流れを示す図である。図示されているように、誘導コイル２２Ｂで発生して鉄心２４内を流れる磁束は、延長鉄心２４Ａを経由して円筒状金属コイル１１の幅方向端面１１Ａに入り、円筒状金属コイル１１の表層または内部を貫通して反対側の幅方向端面１１Ｂから延長鉄心２４Ｂに入り、鉄心２４に戻る。このような鉄心２４および延長鉄心２４Ａ，２４Ｂを含む磁束の循環経路が構成されることによって、誘導コイル２２Ｂで発生した磁束が周囲に漏れ、周辺の部材等に意図しない加熱を生じることが防止される。また、誘導コイル２２Ｂで発生する磁束が円筒状金属コイル１１の内周面側の表層を加熱するのに加えて、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂを経由して循環する磁束が円筒状金属コイル１１の幅方向端面１１Ａ，１１Ｂおよびその近傍を加熱することによって、円筒状金属コイル１１の全体をより効率的に昇温させることができる。

ここで、磁束が漏れるのをより効果的に防止する観点からは円筒状金属コイル１１の両側に延長鉄心２４Ａ，２４Ｂを設けることが好ましいが、例えば鉄心２４の一方の端部に延長鉄心２４Ａのみ、または延長鉄心２４Ｂのみが接続されてもよい。一方の延長鉄心のみが設けられる場合、この延長鉄心は必ずしも鉄心２４に対して着脱可能ではなくてもよい。一方の延長鉄心のみが設けられる場合も磁束の漏れを防止する効果は得られるのに加えて、鉄心２４を円筒状金属コイル１１の内周部に挿入するために延長鉄心を取り外す必要がないため、作業が容易になる。なお、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂの両方を設ける場合も、例えば図５に示されたようなＵ字形の鉄心３４を用いる場合に比べれば、円筒状金属コイル１１を誘導加熱装置に装着する作業は容易である。

図１６は、図１４に示した例の円筒軸に垂直な断面図の例である。図１６に示された例では、上記で説明した延長鉄心２４Ａ，２４Ｂ（第１の延長鉄心）に加えて、延長鉄心２４Ｃ，２４Ｄ（第２の延長鉄心）が設けられる。延長鉄心２４Ｃ，２４Ｄは、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂと同様に鉄心２４の両端部から円筒状金属コイル１１の円筒軸に交差する方向に延びる第１の部分２４Ｃ１，２４Ｄ１を含む。ここで、延長鉄心２４Ｃ，２４Ｄの第１の部分２４Ｃ１，２４Ｄ１は、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂの第１の部分２４Ａ１，２４Ｂ１に交差する方向に延びている。延長鉄心２４Ｃ，２４Ｄでも、第１の部分２４Ｃ１，２４Ｄ１の先端が円筒状金属コイル１１の幅方向端面１１Ａ，１１Ｂに対向するように曲げられた第２の部分（図１６には示されていない）が形成されるのは延長鉄心２４Ａ，２４Ｂと同様である。このように、円筒状金属コイル１１の円筒軸に交差する方向について異なる方向に延びる２つ以上（図示された例のように円筒状金属コイル１１の両側に延長鉄心を配置する場合は、２対以上）の延長鉄心を配置することによって、鉄心２４および延長鉄心を経由した磁束の循環経路が複数形成され、上述したような磁束の漏れの防止、および円筒状金属コイル１１の効率的な昇温の効果を高めることができる。

図１７は、図１６に示された例において、さらに円筒状金属コイルの外周面側に誘導コイルおよび磁性体コアを追加配置した例を示す図である。誘導コイル１２Ａと、磁性体コア５６Ａとは、上記で図７を参照して説明した誘導コイル１２Ａおよび磁性体コア５６Ａと同様に機能する。つまり、誘導コイル１２Ａは円筒状金属コイル１１の外周面側で表層に渦電流を発生させ、磁性体コア５６Ａは誘導コイル１２Ａが発生させた磁束が円筒状金属コイル１１に入ることを促進する。このように、図１４から図１６で説明したような延長鉄心が設けられる変形例は、上記で説明した本発明の各実施形態と組み合わせることが可能である。例えば、図４を参照して説明した第３の実施形態のように、円筒状金属コイル３１の巻き層間が絶縁されており、円筒状金属コイル３１の内周面をなす金属帯板と外周面をなす金属帯板との間が短絡手段３５によって接続されてもよい。

図１８は、図１４に示された例において、さらに延長鉄心が段違いに配置される例を示す図である。図１８に示された例では、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂのそれぞれの第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２が円筒状金属コイル１１の幅方向端面１１Ａ，１１Ｂに対向する位置が、円筒状金属コイル１１の積層厚さ方向について、円筒状金属コイル１１の幅方向両側で異なる。つまり、図１８に示したような円筒軸を含む水平断面図で見た場合、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂは、互いに段違いになるように配置されている。例えば、図中の上側では、延長鉄心２４Ａの第２の部分２４Ａ２が円筒状金属コイル１１の外周面寄りの位置に対向し、延長鉄心２４Ｂの第２の部分２４Ｂ２が円筒状金属コイル１１の内周面寄りの位置に対向する。図中の下側では逆に、延長鉄心２４Ａの第２の部分２４Ａ２が円筒状金属コイル１１の内周面寄りの位置に対向し、延長鉄心２４Ｂの第２の部分２４Ｂ２が円筒状金属コイル１１の外周面寄りの位置に対向する。このような構成によって、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂを経由して循環する磁束が円筒状金属コイル１１の幅方向端面１１Ａ，１１Ｂの外周面側および内周面側の両方を貫通するため、円筒状金属コイル１１の全体をより効率的に昇温させることができる。

図１９は、図１４に示された例において、さらに延長鉄心が円筒状金属コイルの積層厚さ方向に移動自在である例を示す図である。図１９に示された例では、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂのそれぞれと鉄心２４との接続部分が、鉄心２４に対して垂直な方向、すなわち円筒状金属コイル１１の積層厚さ方向に摺動可能に形成される。これによって、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂは、鉄心２４と接触を維持しながら円筒状金属コイル１１の積層厚さ方向に移動自在であり、第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２が円筒状金属コイル１１の幅方向端面１１Ａ，１１Ｂに対向する位置を調節することができる。例えば、図示された例のように図中の上側では延長鉄心２４Ａ，２４Ｂの第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２をそれぞれ円筒状金属コイル１１の外周面寄りに配置し、図中の下側では第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２をそれぞれ円筒状金属コイル１１の内周面寄りに配置することができる。このような構成によって、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂを経由して循環する磁束が円筒状金属コイル１１の外周面側および内周面側の表層を貫通するようにし、放熱しやすい円筒状金属コイル１１の表層部をより効率的に昇温させることができる。

図２０は、図１４に示された例において、さらに延長鉄心の第２の部分の回りに追加の誘導コイルが巻回される例を示す図である。図２０に示された例では、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂの第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２の回りに、追加の誘導コイル２８Ａ，２８Ｂが巻回される。追加の誘導コイル２８Ａ，２８Ｂを設けることによって、延長鉄心２４Ａ，２４Ｂの第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２からさらに外部に磁束が漏れることを防止することができる。

図２１および図２２は、図２０に示された例において、さらに延長鉄心が円筒状金属コイルの幅方向に移動自在である例を示す図である。図２１および図２２に示された例では、延長鉄心２４Ａと鉄心２４との接続部分が、鉄心２４の延長方向、すなわち円筒状金属コイル１１の幅方向に摺動可能に形成される。これによって、延長鉄心２４Ａは、鉄心２４との接触を維持しながら円筒状金属コイル１１の幅方向に移動自在であり、円筒状金属コイル１１を間に挟む第２の部分２４Ａ２と第２の部分２４Ｂ２との間隔を調節することができる。例えば、図２１に示すように相対的に狭い幅ｗ１の円筒状金属コイル１１の場合には第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２の間隔ｄ１を設定し、図２２に示すように相対的に広い幅ｗ２（ｗ２＞ｗ１）の円筒状金属コイル１１の場合には第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２の間隔ｄ２（ｄ２＞ｄ１）を設定することができる。つまり、上記の例では、円筒状金属コイル１１の幅に合わせて、第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２を適切なクリアランスで円筒状金属コイル１１の幅方向端面１１Ａ，１１Ｂに対向させることができる。

なお、図２１および図２２の例では延長鉄心２４Ａ，２４Ｂの第２の部分２４Ａ２，２４Ｂ２の回りに追加の誘導コイル２８Ａ，２８Ｂが巻回されているが、追加の誘導コイル２８Ａ，２８Ｂが設けられない例でも図２１および図２２の例と同様に延長鉄心を円筒状金属コイルの幅方向に移動自在にすることができる。

また、円筒状金属コイル１１の積層厚さ（金属帯板が巻き回されて積層された径方向の寸法）に対応して鉄心２４を適切な位置に配置するために、鉄心２４がクレードルロールなどの回転駆動手段１３に対して相対的に移動自在であってもよい。あるいは、回転駆動手段１３が、鉄心２４に対して相対的に移動自在であってもよい。これらの構成は、例えば図１から図１３を参照して説明したように延長鉄心が設けられない例でも、図１４から図２２に示したように延長鉄心が設けられる例でも、どちらでも適用することが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。本発明の属する技術の分野の当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０，２０，２０Ａ，３０，４０，５０，６０，７０，８０…誘導加熱装置、１１，３１…円筒状金属コイル、１１Ａ，１１Ｂ…幅方向端面、１２Ａ，１２Ｂ，２２Ｂ，４２Ａ，４２Ａ１，４２Ａ２，４２Ａ３，４２Ｂ，８２Ａ，８２Ａ１，８２Ａ２，８２Ａ３，８２Ｂ…誘導コイル、１３…回転駆動手段、２４，３４…鉄心、２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ，２４Ｄ…延長鉄心、２４Ａ１，２４Ｂ１，２４Ｃ１，２４Ｄ１…第１の部分、２４Ａ２，２４Ｂ２…第２の部分、３５…短絡手段、５６Ａ，６６Ａ，６６Ａ１，６６Ａ２，６６Ａ３…磁性体コア、７７Ａ，８７Ａ，８７Ａ２，８７Ａ３，８７Ｂ…誘導コイル移動手段。

Claims (16)

1. 金属帯板が円筒状に巻回された円筒状金属コイルの外周面または内周面の少なくともいずれかに対向し、前記円筒状金属コイルの全幅にわたって表層に渦電流を発生させるように配置された誘導コイルと、
   前記円筒状金属コイルを巻回方向に回転させる回転駆動手段と
   を備える、円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
2. 前記誘導加熱装置は、前記円筒状金属コイルの中心部を貫通する鉄心をさらに備え、
   前記誘導コイルは、前記鉄心の回りに巻回されて前記内周面に対向する誘導コイルを含む、請求項１に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
3. 前記鉄心の少なくとも一方の端部に接続され、
   前記円筒状金属コイルの円筒軸に交差する方向に延びる第１の部分と、
   前記第１の部分の先端が前記円筒状金属コイルの幅方向端面に対向するように曲げられた第２の部分と
   を含む延長鉄心をさらに含む、請求項２に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
4. 前記延長鉄心は、第１の延長鉄心と、前記第１の部分が前記第１の延長鉄心の第１の部分に交差する方向に延びる第２の延長鉄心とを含む、請求項３に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
5. 前記第２の部分が前記円筒状金属コイルの幅方向両端面に対向する位置が、前記円筒状金属コイルの積層厚さ方向について、前記円筒状金属コイルの幅方向両側で異なる、請求項３または請求項４に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
6. 前記第２の部分の回りに巻回される追加の誘導コイルをさらに備える、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
7. 前記延長鉄心は、前記鉄心に対して前記円筒状金属コイルの積層厚さ方向または幅方向に移動自在である、請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
8. 前記鉄心が、前記回転駆動手段に対して相対的に移動自在である、請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
9. 前記回転駆動手段が、前記鉄心に対して相対的に移動自在である、請求項２から請求項７のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
10. 前記円筒状金属コイルの巻き層間は絶縁されており、
    前記誘導加熱装置は、前記円筒状金属コイルの前記外周面をなす金属帯板および前記内周面をなす金属帯板に接続される短絡手段をさらに備える、請求項２から請求項９のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
11. 前記誘導コイルは、前記円筒状金属コイルの幅方向について分割された複数の誘導コイルを含み、
    前記誘導加熱装置は、前記複数の誘導コイルのそれぞれに供給される電力を制御する制御手段をさらに備える、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
12. 前記誘導コイルに対して前記円筒状金属コイルの前記外周面または前記内周面とは反対側に配置される磁性体コアをさらに備える、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
13. 前記磁性体コアは、前記円筒状金属コイルの幅方向について分割された複数の磁性体コアを含み、
    前記誘導加熱装置は、前記複数の磁性体コアの少なくとも一部を前記円筒状金属コイルの幅方向に移動させる磁性体コア移動手段をさらに備える、請求項１２に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
14. 前記誘導コイルを前記円筒状金属コイルの径方向に移動させる誘導コイル移動手段をさらに備える、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
15. 前記誘導コイルは、前記円筒状金属コイルの幅方向について分割された複数の誘導コイルを含み、
    前記誘導加熱装置は、前記複数の誘導コイルの少なくとも一部を前記円筒状金属コイルの幅方向に移動させる誘導コイル移動手段をさらに備える、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
16. 前記渦電流の浸透深さが前記円筒状金属コイルの所定の数の巻き層に対応するように前記誘導コイルに供給する交流電流の周波数を制御する制御手段をさらに備える、請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の円筒状金属コイルの誘導加熱装置。
    

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