JPH01159313A - 異種金属の誘導加熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は誘導加熱方法に係り、特に材質が異なる被加熱
材の誘導加熱方法に関する。

Ｂ、　発明の概要 本発明は積類の異なる金属板材を複数枚重ねてなる被加
熱材を効率良く選択加熱する誘導加熱方法の提供を目的
としたもので、金属板材を非磁性材の低抵抗率部材と非
磁性材の高抵抗率部材の２腫類に分類するときは、前記
被加熱材の搬送方向に横断磁束（ＴＲＣ）誘導加熱コイ
ルを複数台備えて、誘導加熱するものであって、被加熱
材に非磁性材の低抵抗率部材を有するときは３００〜１
０００１（ｚの周波数で加熱すると共に、被加熱材に非
磁性材の高抵抗率部材を有するときは１５００〜５００
０１４ｚの周波数で加熱して、被加熱材の夫々の部材を
所定の温度に選択加熱するととにより、性質の異なる非
磁性材から成る重ね合わせ材の加熱温度を開園するもの
である。

また、金属板材を磁性材と非磁性材の低抵抗率部材と、
非磁性材の高抵抗率部材の３糎類に分類して、誘導加熱
するときは被加熱材の搬送方向に誘導加熱部を複数台配
設し、そのうちの少なくとも１台に横断磁束誘導加熱コ
イルを備えて被加熱材に非磁性材の低抵抗率部材を有す
るときは３００〜１０００Ｈｚの周波数で加熱し、非磁
性材の高抵抗率部材を有するときは１５００〜５０００
Ｈｚの周波数で加熱すると共に、他の少なくとも１台に
縦断磁束誘導加熱コイルを備えて被加熱材に磁性１部材
を有するときに加熱して、性質の異なる複数の重ね合わ
せ材の夫々の部材に好適な加熱温度を制御するものであ
る。

更に、上記のように２種又は３種に分類される金属板材
を被加熱材として重ねる前にそれぞれ、横断磁束誘導加
熱コイルないし縦断磁束誘導加熱コイルによる一部の加
熱部により加熱し、残りの加熱部により重ねられた後の
被加熱材を加熱するものである。

Ｃ１従来の技術 従来より金属部材において単体では得ることが困難な特
性を付与する等のために、例えば高い強度と共に優れた
耐食性を有する金属部材を得るために、ある種の金属に
他の金属を加圧接合や圧延によって重ね合わせしたクラ
ツド材が提供されている。このクラツド材をロールによ
る温間加圧接合等の方法で製造する場合の、各金属部材
の加熱には燃焼炉あるいは電気炉が用いられていた。第
２０図は板状のクラツド材をロールによって加圧接合す
る実施例を示したもので、性質の異なる板材１ａ、ｌｂ
、ｌｃを重ね合わせて燃焼炉あるいは電気炉から成る加
熱炉１０２により加熱して、ロール５，６から成る加圧
機構によって温間加圧接合されてクラツド板１が成形さ
れていた。加熱炉１０２は輻射による加熱か熱ガスの対
流による加熱のいずれかあるいは両方の併用による加熱
手段が用いられており、クラツド板１を構成する夫々の
異質の板材１ａ、ｌｂ、ｌｅの全てが同一温度になる充
分な炉長を備えて構成されていた。

Ｄ、　発明が解決しようとする課題 上記の加熱炉を用いた加熱方法では、第１の問題点は重
ね合わせた板材１ａ、１ｂｐｌｃのうち中間の板材１ｂ
の昇温が板材１ａ、ｌｅと比較して困難であること。こ
れは両側の板材１ａ、ｌｃは輻射または熱ガスとの接触
によって直接加熱されるのに対して中間の板材１ｂの昇
温が両側板１ａ、ｌｃからの熱伝導によって行われるた
めで、しかも加熱に伴って両側板ｉａ、ｌｅの熱変形が
発生し易く、中間の板材１ｂとの密着性も悪（なって昇
温不足が発生するためである。第２の問題点は上記の中
間の板材１ｂの昇温不足の発生を防止して、全ての板材
１ａ、ｌｂ、ｌｃが同一温度に均熱されるまで充分な時
間をかけて加熱するために加熱炉１０２の炉長を長く必
要として、このため加熱炉の占有面積を多く必要として
いた。第３の問題点は上記の加熱方法では材料の性質や
板厚が異なる板材１ａ。

ｌｂ、ｌｅ夫々の部材に適した温度に温度制御を実施し
て選択的に加熱することが不可能であった。

一方、上記の問題点を解決するために誘導加熱装置を用
いた加熱方法による加熱が試みられていたが、誘導加熱
には次に例示するような問題点があり、その実施には困
難が生じていた。第１は非磁性材の低電気抵抗率部材（
１０μΩ・歯未満）や母性材を中周波数（１５００〜５
０００七）の横断磁束（ＴＲＣ）誘導加熱コイルで加熱
するとエツジ部にオーバーヒートが発生し易い。第２に
は非磁性材の高電気抵抗率部材（１０μΩ・ａｎｎ上上
を低周波数（３００〜１０００Ｈｚ）の横断磁束（ＴＲ
Ｃ）＠導加熱コイルで加熱すると効率が３０％息下で悪
い。第３には非磁性材を縦断磁束（ＬＮＣ）誘導加熱コ
イルで加熱すると、その電力の周波数はＭＨｚの高い周
波数で加熱することが必要となり、且つ効率が３０％す
下で著しく悪い。

上記のようにクラツド板を形成する複数の板材が、誘導
加熱を実施した場合の加熱特性が夫々異なるため、夫々
の異なる性質の板材を良好な加熱条件のもとで加熱して
、夫々所要の温度に昇温することが困難であ７た。

本発明は上記問題点に鑑み成されたもので、夫々性質の
異なる金属板材を重ねて成る被加熱材を効率良く加熱し
、且つ選択的に夫々の板材の温度を制御する誘導加熱方
法の提供を目的とする。

Ｅ　課題を解決するための手段 本発明は被加熱材を構成する各金属板材を非磁性材で低
抵抗率のものと、高抵抗率のものの２種類に分類し、あ
るいは非磁性材で高抵抗率のものと、低抵抗率のものと
、磁性材との３種類の分類に分類し、夫々の特性に合っ
た誘導加熱方法を組合わせて加熱を行うものである。即
ち、金属板材を２種類に分類するときは前記被加熱部材
の搬送方向に横断磁束（ＴＲＣ）誘導加熱コイルを複数
台備えて、被加熱材に非磁性材の低抵抗率部材を有する
ときは３００〜１０００Ｈｚの周波数で加熱すると共に
、被加熱材に非磁性材の高抵抗率部材を有するときは１
５００〜５０００１肚の周波数で加熱して、被加熱材の
夫々の部材を所定の温度に選択加熱することである。ま
た、金属板材を３種類に分類するときは、誘導加熱部を
被加熱材の搬送方向に複数台配設して加熱するものであ
って、前記誘導加熱部のうちの少なくとも１台に横断磁
束（ＴＲＣ）誘導加熱コイルを備えて、被加熱材に非磁
性材の低抵抗率部材を有するときは３００〜１０００七
の周波数で加熱し、非磁性材の高抵抗率部材を有すると
きは１５００〜５０００セの周波数で加熱すると共に、
他の少なくとも１台に縦断磁束（ＬＮＣ）誘導加熱コイ
ルを備えて被加熱材に磁性部材を有するときに加熱して
、被加熱材の夫々の部材を所定の温度に選択加熱するこ
とである。更に上記加熱部による各種の誘導加熱を、被
加熱材として重ねられろ前の各金属板材ないし、少なく
とも１つの金属板材に対して行い、残りの加熱部による
誘導加熱を重ねられた後の被加熱材に対して行うことを
特徴とするものである。

２１作　用 上記手段を用いることにより、被加熱材を構成する磁性
、非磁性の異なる部材の夫々に選択的に誘導加熱が行わ
れて、重ね合わせた各部材の夫々に対して迅速に好適な
加熱が行われるとともに、温度の制御が実施される。

Ｇ、実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第１図（ａ）、　（ｂ）と、第２図（ａ）。

（ｂ）は本発明の実施例に用いられたｚａｌ類の誘導加
熱装置の加熱部要部を示したもので、図を参照にしてそ
の構成を説明する。

板材の誘導加熱方法にはコイル電流により形成される磁
束をどのように被加熱材と磁交させるかによって、第１
図（ａ）、（ｂ）に示す横断磁束加熱（Ｔｒａｎｓｖｅ
ｒｓｅ　Ｆｌｕｘ　Ｈｅａｔｉｎｇ：ＴＲＣ加熱）と、
第２図（ａ）、（ｂ）に示す縦断磁束加熱（Ｌｏｎｄｉ
ｔｕｄｉｎａｌＦｌｕｘ　Ｈｅａｔｉｎｇ：　ＬＮＧ加
熱）の２つの加熱方法がある。第１図（ａｌは磁束を被
加熱材と直交させる横断磁束加熱（以下ＴＲＣ加熱と記
す）を行う誘導加熱部を示したもので、板状の被加熱材
１の表裏に主コイル２ａ、補助コイル２ｃから成る誘導
加熱部２を対向して設けたものである。ＴＲＣ加熱に用
いられる第１図（ａ）。

（ｂ）に示す誘導加熱部２については、本願出願人が先
に特願昭６１−１１８９３４号や特願昭６２−７１４５
号、特願昭６２−２０２４０号、実願昭６１−１８６４
４８号等において提案したように、板状の被加熱材１の
板幅方向の均熱化を図るために被加熱材１の板幅方向に
延在する複数のコイル導体２ｇを備えた主コイル２ａの
他に被加熱材１の両側端部の内側にて被加熱材１の搬送
方向に延在するコイル導体２ｅを備えた補助コイル２Ｃ
４！搬送方向に沿って配設したものである。また主コイ
ル２ａ、補助コイル２Ｃ共に、磁束を効率よく県中する
鉄心２ｂ、２ｄがコイル導体２ａ。

２ｆ、２ｇに覆設されることが好ましい。また主コイル
２ａと補助コイル２Ｃを夫々複数に交互に配列する等と
してもよく、また補助コイル２Ｃにおける導体２ｅを被
加熱材１の搬送方向に対して傾斜させてもよい。なお主
コイル２ａのみでも板幅方向の均熱化が得られる場合に
は主コイル２ａのみとしてもよい。

第１図（ｂｌは上記ＴＲＣ加熱部を正面から示した図で
ある。

第２図（ａｌｉｂｉは磁束を被加熱材の搬送方向に発生
させる縦断磁束加熱（以下ＬＮＧ加熱と記す）を行う誘
導加熱部３を示したもので、第２図（ｂ）に示すように
板状の被加熱材１を単巻きあるいは複数巻の加熱コイル
３ａが板幅方向に巻装され、被加熱材１は巻装したコイ
ル３ａの中を搬送される。第２図（ａｌは上記ＬＮＧ加
熱部３を平面から示した図で、また第２図（ｂ）は第２
図（ａ）の右側面からの図である。

本実施例では上記概要を説明したＴＲＣ加熱部２とＬＮ
ＣＮＣ加熱部用い、被加熱材１を構成する各種の性質を
もった重ね合わせ部材について、被加熱材１の各部材の
性質と加熱コイル及び供給電力の周波数との関係につい
て種々の実施例を行い、第１表に示すような関係にある
ことを確認した。

第１表 即ち、ＴＲＣ加熱部２　ニ３００〜１０００セの周波数
の電力を供給するようにしたＴＲＣ加熱部２１によって
被加熱材１を加熱した場合、非磁性材で電気抵抗率が小
さい（１０μΩ・ｍ未＃）被加熱部材の加熱には適して
おり、良好な加熱を行うことができるが、非磁性材でも
抵抗率が大きい（１０μΩ・ｃｍ以上）、または磁性を
有する被加熱部材を加熱しようとすると、誘導加熱コイ
ルへ投入した電力による被加熱部材の誘導加熱効率が３
０％以下と著しく悪いため加熱が難しく加熱昇温が殆ど
できない。従って第１表に分類された３種類の材質が重
ね合わされて成る被加熱材１を、このＴＲＣ加熱部２１
を備えた誘導加熱装置を通過させると、非磁性材の低抵
抗率部材のみが加熱昇温するが、他の２覆類の部材は昇
温しない。

また、ＴＲＣ加熱部２に１５００〜５０００七の電力を
供給するようにしたＴＲＣ加熱部２２によって被加熱材
１ｔｔ加熱した場合には、非磁性材の高＊ｇＫ抵抗率部
材（１０μΩ・罰以上）は均熱状態で昇温するが、非磁
性材で低電気抵抗率部材及び磁性部材は、両側端のエツ
ジ部の昇温が先行し、中央部分と比較してエツジ部の温
度が一般に高温にな９Ｊ６い。

なお、この場合第１図に示すように主コイル２ａに補助
コイル２ｃを組合せて加熱を行うことにより、できるだ
けエツジ部のオーバーと一トを軽減し板幅方向の均熱化
を図っている。

ＬＮＧＮ熱加熱では磁性部材は良好に加熱されるが、非
磁性部材の加熱は加熱効率が３０％す下と著しく悪いた
め加熱が困難であり、昇温が行われにくい。

このように、各金属板材にはそれぞれ適した誘導加熱方
法があし、不適切な誘導加熱方法では加熱が困難である
ことが判る。また、逆に、このことは、複数の金属板材
に対して選択的な加熱が可能であることを意味する。

そこで、このような性質に着目して第１表の横軸に示す
非磁性低抵抗率部材と非磁性高抵抗率部材の２種類に分
類し、夫々の部材に適した加熱方法を縦軸に示す３種類
の中から選択し、被加熱材の搬送方向に配設した複数の
ＴＲＣ加熱部により加熱する方法であり、第２表に示す
実際の組み合わせ例について、その実施例を説明する。

第２表に示された第１実施例では、被加熱材１は非磁性
材の低電気抵抗率部材（１０μΩ・（至）未満）である
アルミニウムまたは鋼等を３枚重ね合わせて構成される
。この被加熱材１を加熱する誘導加熱部を示したものが
第３図である。第３図に示すように第１実施例の誘導加
熱部は上記被加熱材１の搬送方向に沿って配設され、夫
々３００〜１ｏｏｏ）ＩＺの周波数の電力を供給する複
数のＴＲＣ加熱部２１゜２１が設けられる。ＴＲＣ加熱
部２１，２１により低抵抗率部材が３枚重ね合されて成
る被加熱材１を加熱して所定の温度に昇温する。

上記ＴＲＣ加熱部２１，２１の加熱コイルの構成は板幅
方向の均熱を計るため第１図に示すように主コイル２ａ
と補助コイル２ｃの組み合わせとするとよく、また均熱
化を計るためにＴＲＣ加熱加熱部上１１を２台配設して
いるが、１台または３台す上配設してもよい。

第２表に示された第２実施例では、第４図に示すように
１５００〜５０００Ｈｚの周波数の電力を供給するＴＲ
Ｃ加熱部２２および３００〜１０００Ｈｚの電力を供給
するＴＲＣ加熱加熱部上１加熱材１の搬送方向に沿って
配設し、ＴＲＣ加熱部２２によって複数の非磁性材高電
気抵抗率部材１ａ、ｌｃを主として加熱し、ＴＲＣ加熱
加熱部上１って１枚の非磁性材低抵抗率部材１ｂが加熱
され、被加熱材１の各重ね合わせ部材は適温に昇温する
。ＴＲＣ加熱部２２および２１における夫々のコイル構
成は、上記第１実施例と同様に主コイル２ａ以外に補助
コイル２Ｃを配設して被加熱材１の板幅方向の均熱を計
るが、板幅とコイル寸法の関係によってはＴＲＣ加熱部
２２によって低抵抗率部材１ｂも加熱されてエツジ部の
温度が高くなることもあるので、第４図のように、被加
熱材１の搬送方向入口側に１５００〜５０００Ｈｚの周
波数の電力を供給するＴＲＣ加熱部２２を設けて、後段
にＴＲＣ加熱加熱部上１設することにより、低抵抗率部
材１ｂのエツジ部がオーバーヒート気味になっても、そ
の後の搬送中における熱伝導による熱の拡散とＴＲＣ加
熱加熱部上１る３００〜ｉｏｏ。

七での加熱によって板幅方向の均熱が図られる。この場
合もＴＲＣ加熱部２２およびＴＲＣ加熱加熱部上１方ま
たは両方ともに複数台として順次または交互に配設して
もよい。

第２表に示される第３実施例の場合は、上記の第２実施
例と同様に実施される。次に第４実施例の場合は第５図
に示すように夫々１５００〜５０００セの周波数の電力
を供給する複数のＴＲＣ加熱部２２，２２を被加熱材１
の搬送方向に沿って配設して加熱を行う。

この場合にも板幅方向の均熱化を計る等のためにＴＲＣ
加熱部２２，２２は２台で構成しているが、１台または
３台以上配設してもよい。

第５実施例の場合は第２実施例と同様に実施するとよい
。但し被加熱材１を構成する部材が、１枚は非磁性材の
低抵抗率部材であり、他の２枚の部材は低温領域では磁
性材で高温領域では非磁性材の高抵抗率部材となる。従
って２枚の部材が非磁性材となっている高温領域での加
熱は第２実施例の場合と全く同じである。また上記の構
成の被加熱材１を一方の部材が磁性材である温度から非
磁性となる領域の温度まで続けて加熱する場合には、第
２実施例と同様に加熱することができる。すなわち、被
加熱材１の搬送方向入口側に１５００〜５０００Ｈｚの
周波数の電力を供給するＴＲＣ加熱部２２を配設し、後
段に３００〜１０００七の周波数の電力を供給するＴＲ
Ｃ加熱加熱部会１全配設加熱を行う。そしてまず搬送方
向入口側に設けたＴＲＣ加熱加熱部内２内過する途中で
磁性材が非磁性材となる領域の温度（例えば炭素鋼の場
合約７４０℃以上）まで加熱する。この場合被加熱材１
における２枚の磁性部材および１枚の非磁性低抵抗部材
ともエツジ部がオーバーヒート気味に加熱される虞れが
あるが、２枚の磁性材の部材は一定温度を越えると非磁
性材の高抵抗率部材となるので、以後は均熱されて、は
ぼ良好な昇熱分布となってＴＲＣ加熱部２２の出口部に
到達し、さらにその後の搬送中にも熱拡散により一層の
均熱化が計られる。他の非磁性材の低抵抗率部材の１枚
は下流側のＴＲＣ加熱加熱部上１って再加熱される際均
熱に所定の温度に加熱される。従ってＴＲＣ加熱部２２
とＴＲＣ加熱加熱部上１送方向に沿って配設して加熱を
行うことにより、一方の部材が磁性である領域からの両
部材とも非磁性材となる温度領域までの所定の加熱を実
施することができる。

第６実施例の場合は、上記の第４実施例と同様に実施さ
れ、ＴＲＣ加熱加熱部会２２によって加熱されるが、Ｔ
ＲＣ加熱加熱部会２台または３台以上としてもよい。但
しこの場合も被加熱材１の一方の１枚の部材は非磁性の
高抵抗率部材であり、他の２枚の部材は低温領域では磁
性材で高温領域では非磁性材の高抵抗部材となる。従っ
て２枚の部材が非磁性材となっている高温領域での加熱
は第４実施例の場合と全く同じであるが、２枚の部材が
磁性材である低温領域から加熱する場合には磁性材であ
る２枚の部材がＴＲＣ加熱加熱部会２ってエツジ部がオ
ーバーヒート気味に加熱される虞れがあるが、２枚の磁
性材の部材は一定温度を越えると非磁性材の高抵抗率部
材となるので以後は均熱されて、はぼ良好な昇温分布と
なる。

なお上記の第５実施例と第６実施例の場合とも、被加熱
材１の重ね合わされた両部材の夫々に対する加熱温度条
件が厳密であったり、または加熱部の種類や台数が増加
してもよい場合等においては、被加熱材の搬送方向入口
側に１．、、　Ｎ　Ｃ加熱部３を配設して、磁性部材の
磁性領域での加熱を行うようにしてもよい。

第５実施例についてＬＮＣ加熱部を用いた加熱部の配置
例を第６図に示す。

第６図に示す加熱部の構成により、被加熱材１の２枚の
磁性部材には搬送方向入口側のＬ　Ｎ　Ｇ加熱部３によ
って、磁性領域を主対象とした加熱を実施し、非磁性領
域の高温の加熱をＴＲＣ加熱加熱部会２って１５００〜
５０００七の周波数で実施し、非磁性材の低抵抗率部材
を主対象として後段のＴＲＣ加熱部２１によって３００
〜１０００Ｈｚの周波数で実施するものである。

なお、上記第２表についてはいずれも被加熱材が３枚の
部材で構成されている場合について実施例として説明し
たが、被加熱材を構成する部材の枚数や種類および重ね
合わせの組み合わせは第２表の例示に限定されず、例え
ば４枚以上の重ね合わせでもよい。

また上記の各加熱部２１，２２．３の台数や配置は少な
くともいずれかをまたはすべてを夫々複数台として順次
または交互と配置等としてもよい。

次に本発明の第７実施例を説明する。第７図は被加熱材
１の２枚の異なる部材の加熱方法を示し、被加熱材の搬
送方向入口側前段にＴＲＣ加熱加熱部会２設し、このＴ
ＲＣ加熱加熱部会２磁性材の高抵抗率部材１ａを搬送し
て１５００〜５０００　Ｈｚの周波数で加熱を行う。そ
の後他方の非磁性材の低抵抗率部材１ｂ、！ｌ：重ね合
わせて一緒にＴＲＣ加熱部２１に搬送され３００〜１０
００Ｈｚの周波数で加熱するものである。ＴＲＣ加熱部
２１において非磁性材の高抵抗率部材１ａには殆んど加
熱昇温が生じない。

第８図は被加熱材１が非磁性材の高抵抗率部材１ａ、ｌ
ａ２枚と、非磁性材の低抵抗率部材１ｂの３枚で構成さ
れたものの第８の実施例で、上記第６図と同様に実施さ
れる。

上記第７図、第８図に示した実施例では、被加熱材１の
同一材質の部材毎に単独に加熱され、その際に他の部材
への影響が生じないので、夫々の部材を、好適な加熱方
法によって所定の加熱を実施することが容易である。

なお、被加熱材の部材の枚数や種類および加熱部の配設
数は上記実施例に限定されず糎々の態様としてもよい。

第９図〜第１２図に更に他の実施例を示す。

この実施例では３導加熱における磁束をしやへいするた
めの「しやへい磁心」を用いたことに特徴がある。第８
図に示す第９の実施例では、被加熱材１は３枚の部材の
組み合わせより成り、重ね合わされる両外側の部材が非
磁性材の高抵抗率部材１ａ、ｌａの２枚で、中央の１枚
が非磁性材の低抵抗率部材１ｂよセ形成されている。一
方加熱部は復送方向入口側にＴＲＣ加熱加熱部会２段に
ＴＲＣ加熱部２１を配設して成り、ＴＲＣ加熱部２２は
、中心部にじゃへい磁心８を挟装して外側に１組のＴＲ
Ｃ誘導加熱コイルを配設して構成している。第１０図は
第９図に示した第９実施例の構成を側面から示した図で
、ＴＲＣ加熱部２２およびしやへい磁心８については拡
大図として詳細を図示しである。第１１図は第１０図の
ＴＲＣ加熱部２２の平面図で、ＴＲＣ加熱部は第１図と
同様の構成で、夫々のコイル導体２２ｅ、２２ｆ、２２
ｇに対応する位置にじゃへい磁心８が設けられている。

このＴＲＣ加熱部２２およびしやへい磁心８の要部の部
分斜視図を表したものが第１２図である。

第１２図に示すように、ＴＲＣ加熱部２２に設けなしや
へい磁心８は硅素鋼板などの磁性材料を積層する等によ
って構成され、その内部を中空状に形成し、その中空部
を貫通する被加熱部材１ｂへの外部から誘導磁束の影響
をシールドする役割を果たす。ＴＲＣ加熱部２２の誘導
加熱コイルは上記しゃへい磁心８の外側に鉄心２２ｂ、
２２ｄを覆設したコイル導体２２　ｇ、　２２　ａ、　
２２　ｆを備えて形成される。

以上のように構成された本実施例では最初に被加熱材１
の外側の部材、即ち非磁性材の高抵抗率部材１ｍ、１ｍ
を加熱するために、２枚の部材１ａ、ｌａはＴＲＣ加熱
部２２の誘導加熱コイル２２　ａ、　２２　ａに供給さ
れる１５００〜５０００Ｈｚの周波数の電力により加熱
昇温される。この際被加熱材１の外側の部材のみが有効
に加熱され、しやへい磁心８が形成する磁路によって、
ＴＲＣ加熱部２２の誘導加熱コイル２２　ｍ、　２２　
ｃによって発生し、外側の被加熱材１ａ、ｌａと直交し
て交鎖する磁束は、しやへい磁心８の部分ではとのしゃ
へい磁心８に沿って流れるので、しゃへい磁心８内の非
磁性材の低抵抗率部材１ｂとは交鎖しない。従って被加
熱部材は外側の高抵抗率部材１ａ、ｌａのみが有効に加
熱昇温し、中央の低抵抗率部材１ｂは加熱されない。

続いて被加熱材１はＴＲＣ加熱部２１において、３００
〜１０００Ｈｚの周波数の電力によって加熱が実施され
、被加熱部材３枚のうち中央の非磁性材の低抵抗率部材
１ｂのみが主に加熱昇温される。従って、夫々の部材を
夫々の部材に適した加熱方法によって所定の加熱を施す
ことが容易に実施される。

なお、上記の加熱部の構成は一方または両方共に複数台
としてもよく、この場合は夫々のＴＲＣ加熱部２２毎に
しやへい磁心を設ける。また被加熱材の構成部材も４枚
以上でもよい。

本発明の実施にあたっては上記の実施例に限定されず、
種々の態様をとり得るもので、例えば本発明の加熱方法
はクラツド材の素材の加熱に限定されず、−数的に性質
の異なる異種部材を重ね合わせた被加熱材の加熱に適用
されることは当然である。

次に、各金属板材を第１表の横軸に示す３種類に分類し
、被加熱材を構成する部材に適した加熱方法を縦軸の３
種類の中から選択し、被加熱材の搬送方向に配設したＴ
ＲＣ加熱部。

ＬＮＣ加熱部により加熱する方法７あり、第３表に示す
実際の組合わせ例について、その実施例を説明する。

第３表 第３表に示された第１０実施例では、被加熱材１は非磁
性材の低抵抗率部材（１０μΩ・帥未満）であるアルミ
ニウムまたは鋼等と、磁性材である炭素鋼等を夫々１枚
づつ重ね合わせで形成される。炭素鋼は約７４０℃を越
えると非磁性材に変化するが、本実施例では磁性範囲の
加熱とする。上記の被加熱材を加熱する誘導加熱部を示
したものが第１３図である。第１３図に示すように第１
０実施例の誘導加熱部は上記被加熱材１の搬送方向に沿
って配設され、ＴＲＣ加熱加熱部上１ＮＣＮＣ加熱炉３
々１台づつ設けられる。搬送され加熱部に至った被加熱
材１は、最初にＬＮＧＮ熱加熱の加熱コイル３ａにより
、主に磁性材である炭素鋼等の部材が加熱昇温し、続い
て３００〜１０００Ｈｚの周波数の電力を供給するＴＲ
Ｃ加熱加熱部上１熱コイル２ａ、２ｃによって非磁性材
の低抵抗率部材であるアルミニウム等が加熱昇温する。

上記の夫々の加熱部の作用により、２枚に重ね合わされ
た被加熱材１は全体として迅速、かつ好適な加熱昇温温
度が得られる。なお、第１０実施例ではＬＮＣＮＣ加熱
炉３ＲＣ加熱加熱部上１前段に配設しているが、逆の配
設としても良い。

また、ＬＮＣＮＣ加熱炉３びＴＲＣ加熱加熱部上１方ま
たは両方ともに複数台として更に板幅方向の灼熱化を図
るようにしてもよい。

次に第１１実施例について、第１４図を参照して説明す
る。第１１実施例の被加熱材ｌは非磁性材の高抵抗率部
材であるチタンまたはオーステナイト系ステンレスｉｌ
ｌ　（ＳＵＳ３０４　）等と、磁性材である炭素鋼また
はニッケル・鉄合金等を夫々１枚づつ重ね合わせて形成
される。誘導加熱部は被加熱材１の搬送方向に沿って前
段にＴＲＣ加熱加熱部上２設し、　ＴＲＣ加熱加熱部上
２段にＬＮＧＮ熱加熱を配設して構成される。このよう
に構成したＴＲＣ加熱加熱部上２主コイル２ａに補助コ
イル２Ｃを配置して（第１図参照）、誘導加熱部の誘導
加熱コイル２ａ、２ｃに１５００〜５０００セの周波数
の電力を投入する。本実施例ではＴＲＣ加熱加熱部上２
って非磁性高抵抗率部材が主に加熱される際に磁性部材
も加熱されてエツジがオーバーヒートするのを緩和する
ため、主コイル２ａと補助コイル２Ｃを設けてその作用
で板幅方向の均熱が図られるようにするが、それでも板
幅とコイル寸法の関係によってはエツジ部分の温度がオ
ーバーヒートする虞れがあるので、加熱部の配置は上記
のようにＴＲＣ加熱加熱部上２段とすることにより、被
加熱材１の磁性部材にオーバーと一トが発生しても、そ
の後の搬送中における熱伝導等による熱の拡散や、後段
のＬＮＧＮ熱加熱の加熱により均熱化されるようにする
のがよい。

とのＴＲＣ加熱加熱部上２り主に被加熱材１の非磁性材
の高抵抗率部材が加熱されて均等に昇温し、続いてＬＮ
ＣＮＣ加熱炉３って磁性材が更に加熱されて均等に昇温
し、被加熱材１は全体として好適な加熱昇温か実施され
ろ。

第３表に示された第１２実施例は、上記第１０実施例と
同様の方法で、また第１３実施例は上記第１１実施例と
同様の方法によって、夫々加熱部を構成して実施する。

上記実施例によって説明した第３表の組合わせ例以外に
、非磁性材の低抵抗率部材、非磁性材の高抵抗率部材及
び磁性部材の３種類の部材から成る被加熱材の加熱には
、第１５図に示すように、３種類の部材に適した加熱部
を構成して、１５００〜５０００セの電力を供給するＴ
ＲＣ加熱加熱部上２ＮＧＮ熱加熱と３００〜１０００Ｈ
ｚの電力を供給するＴＲＣ加熱加熱部上１送方向に沿っ
て少なくとも各１台づつ配設して、夫々の部材に適した
加熱を行う。

上記の各実施例において、第３表に示された組合わせ例
の被加熱材１を構成する重ね合わせ部材が、合わせて２
枚ないしは３枚の場合について説明したが、重ね合わせ
部材の枚数や重ね合わせの順序等は第２表に示された内
容に限定されず、４枚以上でもよく、また重ね合わせ順
序が異なるものでもよい。

なお被加熱材１の重ね合わせ部材に硼性材を用いた場合
、本実施例では磁性範囲内の加熱濃度と限定して説明し
たが、更に高温の非磁性となる温度までの加熱を実施す
る場合には、引き続きＴＲＣ加熱部２２において非磁性
領域の加熱を行うとよい。

次に第１４実施例について説明する。第１６図は被加熱
材１の構成を断面図によって示したもので、セラミック
ス等熱伝導の悪い部材を中間部材１ｂとして両方の外面
１ａを銅またはアルミニウム等の非磁性低電気抵抗率部
材で、またその中間部ＩＣを磁性部材にて構成したクラ
ツド材等の合成材であって、従来の燃焼炉や電気炉では
中央部ＩＣの部材の昇温に長時間の加熱が必要であった
。本実施例では、最外側１ａの銅やアルミニウムの部材
にはＴＲＣ加熱部２１より３００〜１００〇七の周波数
で加熱し、中心部のニッケル・鉄合金の部材にはＬＮＧ
加熱加熱上３加熱することにより、夫々の部材を短時間
に所定の温度に昇温することができる。

なお、上記の加熱部の構成は上記の実施例に限定される
ものではな（、ＴＲＣ加熱部２１、ＴＲＣ加熱部２２、
ＬＮＧ加熱加熱上３なくともいずれか、または全部を複
数台として順次または交互に配設するようにしてもよい
。

本発明の実施にあたっては上記の実施例に限定されず種
々の態様をとり得るもので、例えば本発明の加熱方法は
クラツド材の素材の加熱に限定されず、−数的に性質の
異なる異種部材を重ね合わせｔコ被加熱材の加熱に適用
される乙とは当然である。

更に第１７図に示す第１５実施例は、重ね合される前の
各金属板材に対しこれを独立的に加熱する加熱部を設け
て、他の影響を受けることなく各々の金属板材を夫々所
定の温度まで加熱できるようにしたものである。即ち、
アルミニウム（又は銅）３０とこれの上下のフェライト
系ステンレス鋼（炭素鋼）３１゜３２は各々繰出ロール
３３，３４，３５から繰り出されて、各々ＴＲＣ加熱部
３６、ＬＮＧＮ熱加熱７．３８により誘導加熱される。

加熱温度は同一とするようにしても良（、また、異なら
しめても良い。加熱後、これらはガイドロール３９に案
内され、フェライト系ステンレス鋼１１，３２の間にア
ルミニウムが挾って３］！に重ね合せられた後、加圧四
−ル４０を有する圧延機４１により加圧されて接合し、
一体のクラツド材４２となって巻取ロール４３に巻き取
られる。ここでフェライト系ステンレス＃Ｉ３１，３２
は磁性材であるのでＬＮＣ加熱炉３７，３８により加熱
したが、アルミニウム３０は非磁性低抵抗材であるので
３００Ｈｚ　〜１０００Ｈｚ　（低周波）のＴＲＣ加熱
炉３６に・よって加熱した（第１表参照）。このように
、各金属板材に対して専用の加熱部を設けたので、金属
板材の温度を他から影響を受けることなく、独立的に管
理することができる。

第１８図は第１５実施例の変形例にかかる第１６実施例
である。本実施例では、フェライト系ステンレス鋼３１
．３２に代えてオーステナイト系ステンレス＃！４４，
４５を用いたものである。オーステナイト系ステンレス
＃ｆ４４ｊ４５は非磁性高抵抗材料であるので、１５０
０七〜５０００Ｈｚ（中周波）のＴＲＣ加熱部４６，４
りを設けた（第１表参照）。

第１９図は、第１６実施例の変形例にかかる第１７実施
例である。本実施例ではＴＲＣ加熱部３６を移動させて
、このＴＲＣ加熱部３６により重ね合されたアルミニウ
ム３０及びオーステナイト系ステンレスＷｉ４４．４５
を加熱するようにしたものである。ＴＲＣ加熱部３６は
３００セ〜１０００’ｔ’ｒｚの低周波でＴＲＣ加熱を
行うので、オーステナイト系ステンレス＠４４，４５は
加熱されず、アルミニウム３０ｆ！けが加熱されること
となる。尚、熱伝導を避けるために金属板材間には隙間
を設けたほうが良く、また輻射熱のために中央のアルミ
ニウム３０もわずかに昇温することとなる。第１６．第
１７実施例において、その他の構成は第１７図に示す第
１５実施例と同様である。尚、第１５．第１６．第１７
実施例において各加熱部ごとに電源が別個に設けである
が、加熱部を通過する金属板材の材質や、形状寸法が同
一である場合には、電源′を共通させても良い。

Ｈｌ　発明の効果 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
は被加熱材を構成する各金属板材を磁性、非磁性、抵抗
率によって２ａｌ又は３種に分類し、夫々の特性に合わ
せたＴＲＣ又はＬＮＧ誘導加熱方法を組み合せて加熱を
行うので、各金属板材を選択的に迅速かつ効率的な加熱
が可能となる。このため、その加熱温度を制卸すること
ができると共に、被加熱材の部材の組み合わせの変化に
対して、操業条件設定の切換が即時にできる大きな効果
を生ずる。

また被加熱材への単位面積当たりのエネルギー投入密度
（ＫＷ／Ｍ２）が、従来の燃焼炉や電気炉による加熱方
法と比較して１０倍以上となり、従って加熱炉長を短く
できるので加熱装置の設置スペースも１／１０以下に縮
少可能となると共に、被加熱材の搬送機構の簡素化、清
浄な加熱雰囲気の造成等の効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図ばＴＲＣ加熱部の構成図、第２図はＬＮＣ加熱部
の構成図、第３図は第１実施例に用いた加熱部の構成図
、第４図は第２実施例に用いた加熱部の構成を示し、第
５図は第４実施例に用いた加熱部の構成を示し、第６図
は磁性部材が被加熱材に含まれた場合の加熱部の構成例
を示したもので、第７図、第８図は被加熱材の同じ性質
の部材だけを夫々加熱する加熱方法の加熱部の構成図、
第９図と第１０図は、しゃへい磁心を採用した加熱方法
の加熱部の構成図、第１２図と第１１図は加熱部の詳細
な斜視図と平面図、第１３図は第１０実施例に用いた加
熱部の構成図、第１４図は第１１実施例に用いた加熱部
の構成図、第１５図は１２種類の部材で被加熱材−を形
成した場合の加熱部の構成図、第１６図は第１３実施例
における被加熱材の構成の断面図、第１７図は第１５実
施例の構成図、第１８図は第１６実施例の構成図、第１
９図は第１７実施例の構成図、第２０図は従来技術の説
明図である。 図面中、１は被加熱材、２ａは主コイル導体、２Ｃは補
助コイル導体、３はＬＮＣ加熱部、８はしゃへい磁心、
９は加圧用ロール、２１はＴＲＣ加熱部（３００〜１０
００七）、２２はＴＲＣ加熱部（１５００〜５０００Ｈ
ｚ）　、３７゜３８　Ｌｔ　Ｌ　Ｎ　Ｃ加熱部、３６，
４６，４７はＴＲＣ加熱韻である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）種類の異なる金属板材を複数枚重ねてなる被加熱
   部材を搬送して誘導加熱するにあたって、前記金属板材
   を非磁性材の低抵抗率部材と非磁性材の高抵抗率部材に
   分類し、前記被加熱部材の搬送方向に横断磁束（ＴＲＣ
   ）誘導加熱コイルを複数台備えて、誘導加熱するもので
   あって、被加熱材に非磁性材の低抵抗率部材を有すると
   きは３００〜１０００Ｈｚの周波数で加熱すると共に、
   被加熱材に非磁性材の高抵抗率部材を有するときは１５
   ００〜５０００Ｈｚの周波数で加熱して、被加熱材の夫
   々の部材を所定の温度に選択加熱することを特徴とした
   異種金属の誘導加熱方法。
2. （２）種類の異なる金属板材を複数枚重ねてなる被加熱
   部材を搬送して誘導加熱するにあたって、前記金属板材
   を磁性材と、非磁性材の低抵抗率部材と、非磁性材の高
   抵抗率部材の３種類に分類し、被加熱材の搬送方向に誘
   導加熱部を複数台配設し、誘導加熱するものであって、
   前記誘導加熱部のうちの少なくとも１台に横断磁束（Ｔ
   ＲＣ）誘導加熱コイルを備えて、被加熱材に非磁性材の
   低抵抗率部材を有するときは３００〜１０００Ｈｚの周
   波数で加熱し、非磁性材の高抵抗率部材を有するときは
   １５００〜５０００Ｈｚの周波数で加熱すると共に、他
   の少なくとも１台に縦断磁束 （ＬＮＣ）誘導加熱コイルを備えて被加熱材に磁性部材
   を有するときに加熱して、被加熱材の夫々の部材を所定
   の温度に選択加熱することを特徴とした異種金属の誘導
   加熱方法。
3. （３）種類の異なる金属板材を複数枚重ねてなる被加熱
   部材を搬送して誘導加熱するにあたって、前記金属板材
   を磁性部材と非磁性の低抵抗率部材と非磁性の高抵抗率
   部材の３種類に分類し、被加熱材として重ねられる前の
   磁性部材を加熱するときは縦断磁束誘導加熱コイルによ
   り構成される加熱部を設けて加熱し、被加熱材として重
   ねられる前の非磁性の低抵抗率部材を加熱するときは横
   断磁束誘導加熱コイルにより構成される加熱部を設けて
   ３００〜１０００Ｈｚの周波数の電力で加熱し、被加熱
   材として重ねられる前の非磁性の高抵抗率部材を加熱す
   るときは横断磁束誘導加熱コイルにより構成される加熱
   部を設けて１５００〜５０００Ｈｚの周波数の電力で加
   熱するものであって、前記加熱部を夫々の前記金属板材
   ごとの搬送経路中に配設して被加熱材の夫々の部材を所
   定の温度に選択加熱することを特徴とした異種金属の誘
   導加熱方法。
4. （４）特許請求の範囲第３項において電力で加熱するも
   のであって、前記の加熱部の一部を夫々の金属ごとにそ
   の搬送経路中に配設するとともに、残りの加熱部を重ね
   られた後の被加熱部材の搬送経路中に配設して被加熱材
   の夫々の部材を所定の温度に選択加熱することを特徴と
   した異種金属の誘導加熱方法。