JP5526138B2 - 開放可能な誘導コイル及び電磁気的に遮蔽された誘導組立体 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
この出願は、２００８年９月２８日付け出願の米国仮出願第６１／１００，７３９号の利益を請求する。これは参照によりその全体がここに組み込まれる。

発明の分野
この発明は、一般に、製造中の加工品が誘導加熱され得るように加工品が通される誘導コイルに関する。特に、電磁気的に遮蔽された誘導（インダクターもしくは誘導器）組立体を形成するために前記誘導コイルが包囲され得る電磁気的に遮蔽された組立体を最小の障害でメンテナンスを実行することを可能にするために開放可能なそのような誘導コイルに関する。

閉じたトレノイド誘導コイルは、適切な周波数の交流が該コイルに供給されながら材料を該コイルに通すことにより、該材料を誘導加熱するため使用され得る。閉じた誘導コイルは、メンテナンスすることが困難であり得る。誘導コイルの電磁気的遮蔽は、工業基準及び人的基準を満たすために一般に要求される。

米国特許第４，７６１，５３０号は、開放可能な側部扉を有するボックス状誘導組立体を開示し、該側部扉が閉じられている時に誘導組立体によって囲まれる連続的な金属ストリップから離れるように誘導組立体は横方向に移動され得る。米国特許第５，３１７，１２１号は、空隙を有する誘導コイルを開示し、該空隙を通って連続的な金属ストリップは、該コイルに取り囲まれるか又はコイル外部に移動するように横方向に動くことができる。米国特許第５，４９５，０９４号は、空隙を有する種々の誘導コイルを開示し、該空隙を通じて、連続的な金属ストリップが横方向に移動することができる。米国特許第５，８３７，９７６号（「’９７６特許」）は、空隙を有する誘導コイルの種々の構成を開示し、該空隙を通じて、連続的な金属ストリップが横方向に移動することができる。いくつかの実施形態において、’９７６特許は、誘導コイルの可撓性の相互連結部材を開示し、該可撓性の相互連結部材は、’９７６特許の図９ａ、９ｂ、１０ａ及び１０ｂに示すような空隙の大きさを増長するように個別に広がり得る。

国際公開第ＷＯ２００５／００４５５９Ａ２号は、例えば上記特許に開示される空隙を組み込んだ誘導コイルに使用するための電磁気的な遮蔽を開示する。電磁気的な遮蔽はまた、連続的な金属ストリップが、誘導コイル及び電磁気的遮蔽内の空隙を通じて、誘導コイル及び周囲の電磁気的遮蔽の内外に横方向に移動できるように少なくとも一つの空隙を組み込む。

国際公開第ＷＯ２００７／０８１９１８Ａ２号は、電磁気的に遮蔽された誘導加熱装置を開示する。該加熱装置は、実質的に気密な包囲体及び電磁気的に遮蔽された材料を含む。気密包囲体を囲む該誘導加熱装置／コイルは、開放可能なものではない。

日本特許公開ＪＰ６３−４８７３号（１９８８年に公開され、現在は社会の共通財産）は、炉内のコーティング材料により放出される蒸気からの露の形成を防ぐために、開放不能な誘導炉を通じて高温エアを吹き付ける方法を開示する。

米国特許第４，７６１，５３０号明細書 米国特許第５，３１７，１２１号明細書 米国特許第５，４９５，０９４号明細書 米国特許第５，８３７，９７６号明細書 国際公開第ＷＯ２００５／００４５５９Ａ２号公報 国際公開第ＷＯ２００７／０８１９１８Ａ２号公報 特開昭６３−４８７３号公報

本発明の目的の一つは、電磁気的に遮蔽された開放可能な誘導コイルにして、該コイルと共に誘導組立体を形成する周囲の電磁気的遮蔽構造に対する乱れを最小にしつつメンテナンスのために都合よく開放可能である誘導コイルを提供することである。

本発明の別の目的は、開放可能な誘導コイルを有する電磁気的に遮蔽された誘導組立体を提供することであり、該開放可能な誘導コイルは、電磁気的に遮蔽された包囲体（筐体、エンクロージャ）に容易に挿入又は取り出し可能であり、かつ、前記包囲体を完全に分解することなく、該誘導コイルが電磁気的に遮蔽された該包囲体内にある間、開放可能である。

本発明の別の目的は、開放可能な誘導コイルを有する電磁気的に遮蔽された誘導組立体を提供することであり、該開放可能は誘導コイルには、開放可能な誘導コイルと電磁気的に遮蔽された誘導組立体の境界領域間に静的又は動的封止が提供され得、これにより、封止を再度行うことなく、誘導コイルの開放及び再閉鎖の効率的な方法を維持しながら、誘導コイルが閉鎖位置にある時に、誘導コイルと電磁気的遮蔽誘導組立体との間に気密封止が容易に保たれ得る。

本発明の別の目的は、日本特許公開ＪＰ６３−４８７３号の開示に対する改良としての開放可能な誘導コイルを有する誘導炉内に気体を注入する装置及び方法を提供することである。

一側面において、本発明は、開放可能な誘導コイルであり、該誘導コイルは該コイルのメンテナンスを可能にするために揺動開放可能である。

別の側面において、本発明は、電磁気的に遮蔽された誘導組立体であり、該誘導組立体は、該電磁気的遮蔽誘導組立体内に取り外し可能に挿入される開放可能な誘導コイルを備える。該コイルは、遮蔽包囲体内にある間、遮蔽包囲体の部分的な分解（取り外し）のみで枢動開放可能である。本発明のいくつかの例において、開放可能な誘導コイルが閉鎖位置にある時、気体からなる動的「カーテン」が、コイルの開放部分と遮蔽包囲体の隣り合う区域との間のスペースを通じて、開放可能な誘導コイルが形成する誘導炉の内部に注入される。

本発明の上記側面及び他の側面はこの明細書及び特許請求の範囲に記載される。

本発明を例示する目的で、目下好ましい形態が図面に示される。しかしながら、本発明は、図示された構成及び手段そのものには限定されない。

図１は、本発明の開放可能な誘導コイルの一例の等角図である。 図２（ａ）は、閉鎖位置にある図１に示す開放可能な誘導コイルの図１の線Ａ−Ａを通る、反時計回り方向に９０度回転した断面図である。 図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す開放可能な誘導コイルの断面図であり、該コイルが開放位置にて示される。 図３（ａ）は、本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体の一例の等角図である。 図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体の等角図であり、開放可能な誘導コイルが、該コイルが中に配置される電磁気的に遮蔽された誘導組立体に対して破線で示される。 図３（ｃ）は、図３（ａ）に示す電磁気的に遮蔽された包囲体の等角図であり、開放可能な誘導コイルは示されない。 図３（ｄ）は、図３（ｃ）の線Ｃ−Ｃを通る電磁気的に遮蔽された包囲体の断面図である。 図４（ａ）は、図３（ａ）の線Ｂ−Ｂを通る図３（ａ）に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体の、反時計回り方向に９０度回転した断面図であり、開放可能な誘導コイルが閉鎖位置で示される。 図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体の断面図であり、開放可能な誘導コイルが開放位置で示されるが、電磁気的に遮蔽された包囲体内にある。 図５は、本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体の別の例の等角図である。 図６（ａ）は、図５の線Ｄ−Ｄを通る図５に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体の、反時計回り方向に９０度回転した断面図であり、開放可能な誘導コイルが閉鎖位置にて示される。 図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体の断面図であり、開放可能な誘導コイルが開放位置で示されるが、電磁気的に遮蔽された包囲体内にある。 図７（ａ）は、図３（ａ）に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体で使用される気体（エア）カーテンの一例を示す部分平面図である。 図７（ｂ）は、図７（ａ）に線Ｅ−Ｅを通る図７（ａ）に示すエアカーテン構成の例の部分側断面図である。 図７（ｃ）は、図３（ａ）に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体で使用されるエアカーテン構成の別の例の部分側断面図である。 図７（ｄ）は、図７（ａ）に示すエアカーテン気体分配プレナムの側面図である。 図７（ｅ）は、図３（ａ）に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体で使用される別のエアカーテン分配プレナムの側断面図である。 図８（ａ）は、図５に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体で使用される気体（エア）カーテンの一例の部分平面図である。 図８（ｂ）は、図８（ａ）の線Ｆ−Ｆを通る図８（ａ）に示すエアカーテン構成の例の部分側断面図である。 図８（ｃ）は、図５の電磁気的に遮蔽された組立体に使用されるエアカーテン構成の別の例の部分側断面図である。 図８（ｄ）は、図８（ａ）に示すエアカーテン気体分配プレナムの側面図である。 図８（ｅ）は、図５に示す電磁気的に遮蔽された誘導組立体に使用される別のエアカーテン分配プレナムの側断面図である。 図９は、本発明で使用される開放可能な誘導コイルの二つの誘導コイル区域を接続する枢動要素にわたる電気的接続の一タイプの部分図である。 図１０は、図２（ａ）に示す開放可能な誘導コイルに交流を供給する一方法を例示する。 図１１は、気体（エア）カーテンを利用する本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体の一例の部分等角図である。 図１２（ａ）は、開放可能な誘導コイルを通って垂直方向に移動するストリップ材料の誘導加熱のために配向された本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体の一例の等角図である。 図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の線Ｇ−Ｇを通る電磁気的に遮蔽された誘導組立体の断面図である。 図１３（ａ）は、本発明の複数の開放可能な誘導コイル、及び、該複数の開放可能な誘導コイルに対する交流の供給の構成の一例である。 図１３（ｂ）は、本発明の開放可能な誘導コイルでの分散されたタンクコンデンサ要素の使用の一例を示す。 図１３（ｃ）は、本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体、及び、該電磁気的に遮蔽された誘導組立体に使用される複数の開放可能な誘導コイルに対する交流の供給の構成の一例である。 図１４（ａ）は、本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体の一例を示し、この例では誘導コイル区域の少なくとも一つが柔軟に調整され得る。 図１４（ｂ）は、本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体の一例を示し、この例では誘導コイル区域の少なくとも一つが柔軟に調整され得る。

図１は、本発明の開放可能な誘導コイル１２の一例を示す。加工品Ｗ、例えば連続する又は不連続の金属製ストリップは、図１及び図２（ａ）に示すような閉鎖位置にある際、開放可能な誘導コイル１２を通って移動する。誘導コイル１２は、磁束界が誘導コイルの周りに確立されるように交流源に適切に接続される。磁束界は、誘導コイルを通過する加工品と結合し、加工品を誘導的に加熱する。

図２（ｂ）に示すように、本発明の非限定的な一例において、誘導コイル区域１２ａ及び１２ｂは、該コイルの内部のメンテナンスのため、例えば、ダストもしくは他の粒子を誘導コイルの内部から除去するため、又は、耐火物が用いられる場合、該耐火物を修理するため、枢動（揺動もしくはスイング）して広く開放することができる。この例示のみの目的のため、コイル区域１２ａは底部コイル区域と呼ばれ得、コイル区域１２ｂは上部コイル区域と呼ばれ得、コイル区域１２ｃは右側コイル区域と呼ばれ得、更に、サブ区域１２ａ’及び１２ｂ’は、組み合わせで、左側コイル区域と呼ばれ得る。

この例において、誘導コイル区域１２ｃは、誘導コイルが閉鎖位置にある際の、誘導コイルの内部誘導加熱スペース（もしくは炉）の高さＺ_h（図２（ａ））を有効に表し、誘導コイル区域１２ｃは静止的に取り付けられ得る。その一方、揺動可能な誘導コイル区域１２ａ及び１２ｂは、サブ区域１２ａ’及び１２ｂ’をそれぞれ含み、これらサブ区域は、組み合わせで、誘導コイルが閉鎖位置にある際、誘導コイル区域１２ｃの側部とは反対側の誘導炉の側部を表す。この構成において、サブ区域１２ａ及び１２ｂ各々は、誘導炉の内部の全高さにわたり、図２（ｂ）に示す調整可能角度αまで揺動開放可能である。これは、誘導コイルの内側面に対する保守、例えば、該誘導組立体の使用時に蓄積するコイルの内面上の硬化した付着物の手動による除去において特別な利点である。

枢軸を提供する非限定的な一方法が図９に例示される。例えば、ヒンジ等の機械的枢軸部材８０が、二つの誘導コイル区域１２ｂ及び１２ｃ間に物理的接続を与え、他方、フレキシブル銅編組等のフレキシブル（可撓性）導電体８２が、上記機械的ヒンジにわたる電気的連続性を提供し、枢軸Ｐ₁を形成する。同様の構成が、枢軸Ｐ₂を形成するために用いられる。本発明の別の例において、機械的枢軸部材も、二つの誘導コイル区域間の電気的接続としての役割を果たし得る。

誘導コイル１２に対する交流の供給の一例が図１０に示される。誘導コイル区域１２ｃは、供給導電体９２ａ及びリターン導電体９２ｂに対する接続点を確立するために適切な絶縁材１２ｃ’により電気的に分離される。供給導電体９２ａ及びリターン導電体９２ｂは適切な交流源に接続され得る。

図３（ａ）は、本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体１０の一例を示す。該組立体１０において、開放可能なボックス状の誘導コイル１２がボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体１４内に配置される。付随図３（ｂ）において、誘導コイル１２は点線輪郭で示され、他方、包囲体１４は、実線及び（隠れた線を示す）破線で示される。図３（ｃ）において、本発明のこの例に使用される電磁気的に遮蔽された包囲体の構造の明瞭化のために包囲体１４のみが示される。

本発明のこの例において、電磁気的に遮蔽された包囲体１４は、ボックス状の外側導電性構造を備え、該構造は、縦（加工品Ｗの向きに対し）側部１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄと、横（加工品Ｗの向きに対し）入口１４ｅ及び出口１４ｆと、ボックス状の内側加工品入口通路１４ｇ及び加工品出口通路１４ｈから形成される。本発明の特定の向きの例において、側部１４ａは、包囲体１４の底部と呼ばれ得、側部１４ｂは包囲体の上部と呼ばれ得、側部１４ｃは包囲体の右側と呼ばれ得、更に、側部１４ｄは包囲体の左側と呼ばれ得る。側部１４ａから１４ｆは、任意の適切な導電性材料から中実に又は他の形態で、例えばメッシュで形成される。ボックス状内側加工品入口通路１４ｇ及び出口通路１４ｈは、電磁気的に遮蔽された包囲体の外側に対する誘導炉の内側への閉じた入口路及び誘導炉の内部からの閉じた出口路を形成し、また、適切な非導電性材料から形成される。加工品入口通路１４ｇ及び加工品出口通路１４ｈが閉じた矩形ボックス構造として示されるが、本発明の別の例において、通路１４ｇ、１４ｈは、これらが、下記に詳述するスペースＳを除いて、包囲体１４の入口側１４ｅから誘導炉の入口への閉じた加工品入口通路、及び、誘導炉の出口から包囲体１４の出口側１４ｆへの閉じた加工品出口通路を提供する限り、他の形状であってもよい。

図３（ｂ）の例から分かるように、加工品入口及び出口通路１４ｇ及び１４ｈの少なくとも上部及び底部内側周囲（ｐ’及びｑ’）は、誘導炉の入口及び出口周囲（ｐ”及びｑ”）と整合（インターフェース）する。スペース（もしくは空隙）Ｓは、開放可能な誘導コイル区域と加工品入口及び出口通路との間に公差が維持されるように、この境界（インターフェース）領域に設けられ得る。この公差は、開放可能な誘導コイルが閉鎖位置にある際、開放可能な誘導コイルの融通のきく適合に有益であり得、例えば、電磁気的遮蔽包囲体又は開放可能な誘導コイルの区域の熱膨張又は収縮を補う。特定の用途において、スペースは、図３（ｂ）に示す入口及び出口通路と誘導炉（側部１２ｃ及び１２ｄ）の横側部周囲境界面間には要求されないかもしれない。

加工品Ｗは、誘導路の内部と包囲体１４の加工品入口及び出口通路１４ｇ及び１４ｈの内部とによって定義される内部容積（内部ボリューム／内部空間）内にて電磁気的遮蔽誘導組立体１０を通って移動する。組立体１０は、開放可能な誘導コイル１２と包囲体１４とを備える。この構成により、包囲体は、開放可能な誘導コイルの周囲に電磁気的遮蔽ボックス構造を形成する。

図４（ｂ）に示すように、本発明の非限定的な例において、包囲体１４の底部側部（底部パネル）１４ａ及び上部側部（上部パネル）１４ｂ（取り外されたものとして破線で示される）が、これらが据え付けられる（設置される）面から少なくもと部分的に移動させられた場合、誘導コイル区域１２ａ及び１２ｂは、枢軸Ｐ₁及びＰ₂の周りをメンテナンスのために揺動して広く開放することができる。そのため、コイル区域１２ａ及び１２ｂは、電磁気的遮蔽包囲体の更なる分解を伴うことなく、パネル１４ａ及び１４ｂの据え付け面を通って揺動することができる。包囲体１４の可動側部に対する用語「取り外し」は、側部もしくはパネルの完全な取り外し、例えば枢軸周りの揺動による側部開放、又は、可動パネルが据え付け位置にある時に規定される据え付け面を通って可動コイル区域が少なくとも部分的に開放し得るように包囲体１４の側部もしくはパネルを他の方法で移動させることを含む。

誘導コイル１２が閉鎖位置にある時に、コイルサブ区域１２ａ’及び１２ｂ’の対向する両縁間に十分な接触状態が保たれるように適切なロック装置が設けられ得る。これにより、例えば図４（ａ）に示すように、接続部１２ｊにおいて該二つのコイルサブ区域の対向縁にわたって電気的導通が維持される。

図５は、図３（ａ）の例に類似した本発明の別の例であり、非磁性及び非導電性耐火物（１６ａ、１６ｂ及び１６ｃ）が、開放可能な誘導コイル１２が図６（ａ）に示されるよう閉鎖位置にある際、開放可能な誘導コイル１２の内側面と誘導炉の内部との間に配置される。該耐火物は、耐火性ボード材料等の任意の適切な形態であり得る。図６（ｂ）に示すように、本発明のこの特定の非現的例において、サブ区域１６ａ’及び１６ｂ’を含む耐火ボード区域１６ａ及び１６ｂそれぞれも、サブ区域１２ａ’及び１２ｂ’を含む誘導コイル区域１２ａ及び１２ｂと共に枢動開放する。

本発明の上記例に示すように、開放可能な誘導コイルが閉鎖位置にある時、少なくとも、内側加工品入口通路１４ｇ及び出口通路１４ｈの固定された上部区域及び底部区域の内側周囲と、図３（ａ）における開放可能な誘導コイルの上部区域１２ｂ及び底部区域１２ａのそれぞれの対向する外側周囲（又は、図５における開放可能な誘導コイル及び耐火材料の上部区域及び底部区域それぞれの対向周囲）との間に開放スペースＳもしくは空隙が存在する。いくつかの用途において、開放スペースＳを覆う又はＳを囲むバリア（障壁）を作り出す必要があるかもしれない。これを実現する一つの静的方法は、各内側加工品通路の固定された上部及び底部区域の内側周囲に対し、又は誘導路の整合する外側周囲に対し、可撓性もしくは圧縮性の材料のストリップをしっかり留めることによる。これにより、開放可能な誘導コイルが閉鎖位置から移動した場合に、該可撓性もしくは圧縮性ストリップが開放スペースＳを封止するようする。

あるいは、開放可能な誘導コイルが閉鎖位置にある際、各スペースＳにわたる動的気体（エア）カーテンから、気体の流れが各スペースＳを通って誘導炉の内部に注入され得る。図７（ａ）、７（ｂ）及び７（ｄ）は、図３（ａ）に示す組立体に対するそのようなエアカーテンを確立する一方法を例示する。一つの上部及び底部スペースＳに対して図１１に典型的に示すように、加工品出口通路１４ｈの内側周囲の外側横軸にわたって分配プレナムもしくは導管１８が据え付けられる。本発明のこの特定の例で使用される電磁気的遮蔽誘導組立体における四つの上部及び底部開口（スペース）の一つに対して図７（ａ）に例示するように、気体が適切な源から、各開口Ｓに隣接する分配導管１８へと供給される。気体は、出口ポート１８ａを通って導管１８を出る気体の流れは、スペースＳに向けられ、スペースＳに対し気体カーテンを有効に形成し、該気体を誘導炉の内部に注入する。開放可能な誘導コイル１２の対向端部の周囲にバッフル２０が随意的に設けられ得、バッフル２０は、図７（ｃ）に示すように気体の流れがスペースに向かうように支援する。エアカーテンを通って供給される時点の気体の品質、温度及び圧力は、特定の用途に対する開放可能な誘導コイル及び特電磁気的遮蔽端部区域の内部の動作環境による。導管出口ポートの種々の構成が利用され得る。例えば、出口ポートは、図７（ｅ）に示すような拡張したノズル構造１８’として構成され得る。

同様に、図５、６（ａ）及び６（ｂ）に示される非磁性及び非導電性耐火物１６ａ、１６ｂ及び１６ｃを利用する本発明の例では、気体の流れは、開放可能な誘導コイルが閉鎖位置にある際に、各スペースＳにわたる動的気体（エア）カーテンから各スペースＳを通じて、耐火物で裏張りされた開放可能な誘導コイルの内部へ注入され得る。図８（ａ）、８（ｂ）及び８（ｄ）は、図５に示す組立体に対するそのようなエアカーテンを確立する一方法を例示する。気体は、適切な源から、本発明のこの特定例で使用される電磁気的遮蔽誘導組立体における上部及び底部開口（スペース）の一方に対して図８（ａ）に例示される各開口Ｓに隣り合う分配導管１８へと供給される。図８（ｃ）に示すようにスペースを横切るように気体の流れを方向付ける支援のため、バッフル２１が、耐火物１６ａの対向端部の周囲に随意的に設けられ得る。エアカーテンを通って供給される時点での気体の質、温度及び圧力は、特定の用途に対する、耐火物で裏張りされた開放可能な誘導コイル及び電磁気的遮蔽端部区域の内部の動作環境による。導管出口ポートの種々の構成が利用され得る。例えば、該出口ポートは、図８（ｅ）に示す拡張したノズル構造１８’として構成され得る。

図１２（ａ）及び１２（ｂ）は、本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体を使用する例を示す。ここでは、開放可能な誘導コイル１２は、垂直（Ｚ）方向に縦に向けられ、そのため、加工品Ｗは、開放可能な誘導コイル１２を通って垂直に上方に移動する。この配向において、電磁気的に遮蔽された包囲体１４は、閉じたウォークイン（歩いて入れる大きさの）空間、即ち室を形成することができ、該室内に開放可能な誘導コイル１２が配置される。この構成において、誘導コイル１２は、プラットフォーム９８上の閉じたウォークイン空間に立つ個人に対する便利な内部アクセスのために広く開放され得る。

いくつかの用途において、長さが短い開放可能な誘導コイルの急速加熱とは対照的に、ストリップ材料が該ストリップ材料のより長い縦（長手）方向距離にわたって次第に加熱されることを保証するため、より長い長さＬの開放可能な誘導コイルが好ましい。図１３（ａ）は、本発明のそのような一例を示し、ここでは、伸長した誘導加熱長さＬを実現するため、二つの開放可能な誘導コイル１２’及び１２”の構成が利用される。この特定の例において、別個の高周波インバータ６０ａ及び６０ｂが、図１３（ｂ）にも例示される付随的なタンクコンデンサＣ₁〜Ｃ₄の別個の分散バンクを介して、交流を開放可能な各誘導コイル１２’及び１２”に供給する。各インバータは、適切な設計のブリッジインバータであり得、また、スイッチング素子Ｓ₁〜Ｓ₄を利用し得る。単一のタンク（もしくは同調）コンデンサバンクとは対照的に、コンデンサの分散バンクを使用する利点は、伸長した長さの誘導コイルと容量性部材との間の無効電流路が短く保たれ得ることである。その理由は、例えば米国特許第６３９９９２９号Ｂ１に示される誘導コイルから外部に、大きいコンデンサバンクを配置するのとは対照的に、（複数の）コンデンサの分散されたバンクが誘導コイルの長さに並んで集められ得るからである。単一の交流対直流整流器６２は、インバータの前記組間に対して入力されるＤＣ電圧を高めるため、図１３（ａ）に示すように、相互に連結されたインバータ６０ａ及び６０ｂの両方の入力部間に対してＤＣ電源を供給する。整流器の交流入力部「Ａ、Ｂ及びＣ」は、適切な実用電源からのものであり得る。この構成により、一般的で非限定的な整流器６２の出力は、約５５６〜８４０ボルトＤＣからであり得る。本発明の別の実施形態において、コンデンサの分散バンクは、コイルの電源端子接続部に対して直列又は並列に接続され得る。

図１３（ｃ）は、本発明の別の例を示す。ここでは、二つの開放可能なコイル１２’及び１２”が、既述したように電磁気的に遮蔽された共通の包囲体１４内に据え付けられる。

二つのインバータが図１３（ａ）及び１３（ｃ）に示されるが、コンセプトでは、任意の数の開放可能な誘導コイルに任意の複数のインバータが共に接続されること、又は単一のインバータ及び誘導コイルが企図され得る。

本発明の別の例において、上記例に示す区域１４ａ及び／又は１４ｂ等のような少なくとも一つの誘導コイル区域が可撓性材料から形成され得、該誘導コイル区域は、米国特許公開第２００７／０１８７３９５号Ａ１に開示されると共に図１４（ａ）及び１４（ｂ）に示されるようにコイルを曲げて（もしくは収縮して）誘導コイル負荷回路の電気インピーダンスを変えるため、アクチュエータ６８に取り付けられ得る。

本発明の上記例に利用される誘導コイルはシングルターンコイルであるが、誘導コイルの他の異なる構成が本発明の別の例で使用され得る。

上部、底部及び側部の用語が本発明の上記例のいくつかで用いられるが、本発明の電磁気的に遮蔽された誘導組立体の他の配向が使用可能であり、そのような用語は本発明の用途を限定するものではない。

本発明は、好ましい例及び実施形態に関して記述された。明確に述べたものとは別の均等、代替及び変更も可能性があり、本発明の範囲内にある。

１０ 磁気的に遮蔽された誘導組立体
１２ 開放可能なボックス状の誘導コイル
１４ ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体
１４ｇ 加工品入口通路
１４ｈ 加工品出口通路
１８ 分配導管
６０ａ、６０ｂ 高周波インバータ
６２ 交流対直流整流器
８０ 機械的枢動部材
Ｃ₁〜Ｃ₄ タンクコンデンサ
Ｓ スペース（空隙）
Ｗ 加工品

Claims (19)

1. 電磁気的に遮蔽された誘導組立体であって、
   内部容積に誘導炉を形成する閉鎖位置にある際、少なくとも一つのシングルターンコイルを形成する開放可能なボックス状の誘導コイルであって、該開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の枢動開放を可能にする一組の枢動接続部を有し、かつ、少なくとも一組の電源端子接続部を有する開放可能なボックス状の誘導コイルと、
   前記開放可能なボックス状の誘導コイルを包囲するボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体とを備え、
   該ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体は、前記開放可能なボックス状の誘導コイルの前記少なくとも二つの対向する可動側部各々に対面する可動側部区域を有し、該ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体の可動側部区域は、該可動側部区域が、該可動側部区域の据え付けられる面から少なくとも部分的に移動した際、該可動側部区域の据え付けられる面を少なくとも部分的に通じて、前記開放可能なボックス状の誘導コイルの前記少なくとも二つの対向する可動側部が開放することを許容する電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
2. 前記開放可能なボックス状の誘導コイルの内側面に裏張りされた耐火物を更に備える請求項１の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
3. 前記開放可能なボックス状の誘導コイルの前記少なくとも二つの対向する可動側部の外側周囲と、該開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の前記外側周囲に隣り合う、ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体の内側周囲との間の領域に少なくとも一つの空隙を更に備える請求項１又は２の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
4. 前記開放可能なボックス状の誘導コイルが閉鎖位置にある際、前記少なくとも一つの空隙各々を封止するため、前記少なくとも一つの空隙各々の前記領域において、前記開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の前記外側周囲又はボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体の前記内側周囲に取り付けられた可撓性又は圧縮性の材料を更に備える請求項３の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
5. 前記少なくとも一つの空隙各々を通じて気体の流れを供給するための手段を更に備える請求項３の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
6. 前記気体の流れを供給するための手段は、
   前記少なくとも一つの空隙各々の前記領域において、開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の前記外側周囲又はボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体の前記内側周囲に対し横方向に配置される分配導管と、
   前記分配導管に前記気体を供給する気体源とを備え、
   前記分配導管は少なくとも一つの出口通路を有し、該少なくとも一つ出口通路は、開放可能なボックス状の誘導コイルが閉鎖位置にある際、前記気体の流れを該少なくとも一つの出口通路から前記少なくとも一つの空隙に向ける請求項５の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
7. 前記気体の流れを前記空隙に向けるため、前記少なくとも一つの空隙各々の前記領域において、開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の前記外側周囲又はボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体の前記内側周囲に配置された少なくとも一つのバッフルを更に備える請求項６の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
8. 前記開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の前記外側周囲に隣り合う、ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体の前記内側領域は、ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体内の加工品入力通路及び加工品出口通路から形成され、加工品入力通路及び加工品出口通路は、開放可能なボックス状の誘導コイルの対向する側部に配置される請求項３〜７のいずれか１項の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
9. 前記開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の少なくとも一方は、可撓性導電材料から形成され、該開放可能なボックス状の誘導コイルは、開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の前記少なくとも一方を曲げるためのアクチュエータを更に備える請求項１〜８のいずれか１項の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
10. 前記開放可能なボックス状の誘導コイルの長さに沿って並列に接続されかつ分散されるタンクコンデンサのバンクを更に備え、該並列に接続されたタンクコンデンサのバンクは、前記少なくとも一組の電源端子接続部に対して接続される請求項１〜９のいずれか１項の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
11. 前記少なくとも一つのシングルターンコイルは、一組のシングルターンコイルから成り、前記少なくとも一組の電源端子接続部は、前記一組のシングルターンコイルの各シングルターンコイルに対して一組の電源端子接続部を備え、
    前記開放可能なボックス状の誘導コイルは、
    前記一組のシングルターンコイルの各シングルターンコイルの長さに沿って並列に接続されかつ分散されるタンクコンデンサの別個のバンクにして、タンクコンデンサの前記別個のバンク各々が、前記一組のシングルターンコイルのそれぞれのシングルターンコイルの前記一組の電源端子接続部に対して接続されるタンクコンデンサの別個のバンクと、
    一組の相互に連結されたインバータにして、該一組の相互に連結されたインバータの各インバータの交流出力部がタンクコンデンサの前記別個のバンクの一つに対して専ら接続される一組の相互に連結されたインバータと、
    前記一組の相互に連結されたインバータに対する入力部に対して接続されるＤＣ出力部を有する整流器とを備える請求項１又は２の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
12. 前記電磁気的に遮蔽された誘導組立体を通過するストリップ材料の電気誘導加熱のための電磁気的に遮蔽された誘導組立体であって、
    閉鎖位置にある際、内部容積に誘導炉を形成する開放可能なボックス状の誘導コイルにして、該開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の枢動開放を可能にする一組の枢動接続部を有し、かつ、少なくとも一組の電源端子接続部を有する開放可能なボックス状の誘導コイルと、
    前記開放可能なボックス状の誘導コイルを包囲するボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体とを備え、
    前記ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体は、
    前記開放可能なボックス状の誘導コイルの前記少なくとも二つの対向する可動側部各々に対面する可動側部区域にして、該可動側部区域が、該可動側部区域の据え付けられる面から少なくとも部分的に移動した際、該可動側部区域の据え付けられる面を少なくとも部分的に通じて、前記開放可能なボックス状の誘導コイルの前記少なくとも二つの対向する可動側部が開放することを許容する該可動側部区域と、
    ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体内の加工品入力通路及び加工品出口通路にして、開放可能なボックス状の誘導コイルの対向する側部に配置され、該加工品入力通路及び加工品出口通路、及び前記誘導炉の内部容積が、加工品が電磁気的に遮蔽された包囲体を通る通路を形成する該加工品入力通路及び加工品出口通路と、
    前記開放可能なボックス状の誘導コイルの前記少なくとも二つの対向する可動側部の外側周囲と、前記加工品入力通路及び加工品出口通路の内側周囲との間の領域における少なくとも一つの空隙とを備える電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
13. 前記少なくとも一つの空隙各々を通じて気体の流れを供給するための手段を更に備える請求項１２の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
14. 前記気体の流れを供給するための手段は、
    前記少なくとも一つの空隙各々の前記領域において、開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の前記外側周囲又は加工品入力通路及び加工品出口通路の前記内側周囲に対し横方向に配置される分配導管と、
    前記分配導管に前記気体を供給する気体源とを備え、
    前記分配導管は少なくとも一つの出口通路を有し、該少なくとも一つ出口通路は、開放可能なボックス状の誘導コイルが閉鎖位置にある際、前記気体の流れを該少なくとも一つの出口通路から前記少なくとも一つの空隙に向ける請求項１３の電磁気的に遮蔽された誘導組立体。
15. 開放可能なボックス状の誘導コイルにより加工品を誘導加熱する方法にして、開放可能なボックス状の誘導コイルが、該開放可能なボックス状の誘導コイルの少なくとも二つの対向する可動側部の枢動開放を可能にする一組の枢動接続部を有し、かつボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体内に配置される方法であって、
    前記開放可能なボックス状の誘導コイルが閉鎖位置にある際、開放可能なボックス状の誘導コイルの前記少なくとも二つの対向する可動側部の外側周囲と、前記ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体との間において少なくとも部分的に、少なくとも一つの空隙を設ける工程と、
    前記少なくとも一つの空隙各々を横切って、前記閉鎖位置にある際の前記開放可能なボックス状の誘導コイルの内部容積、及び前記ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体の境界領域へと気体の流れを供給する工程と、
    前記開放可能なボックス状の誘導コイルに交流を供給する工程と、
    前記ボックス状の電磁気的に遮蔽された包囲体内に配置された、前記閉鎖位置にある際の前記開放可能なボックス状の誘導コイルを通じて加工品を移動させる工程とを含む方法。
16. 前記開放可能なボックス状の誘導コイルに対する一組の電源端子の長さにわたって並列に複数のタンクコンデンサを分散配置する工程を更に含む請求項１５の方法。
17. 前記開放可能なボックス状の誘導コイルを一組のシングルターンコイルから形成する工程を更に含む請求項１６の方法。
18. 前記一組のシングルターンコイルの各々の前記一組の電源端子に対し、専ら一組の相互に連結されたインバータの一つの出力部から、交流を供給する工程を更に含む請求項１７の方法。
19. 単一の直流源から前記一組の相互に連結されたインバータの入力部に電力を供給する工程を更に含む請求項１８の方法。

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