KR100277162B1 - 직류 전원 공급기를 갖는 스트립 가열 코일장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속 스트립 물질을 가열하기 위한 유도 가열 장치에 관한 것이다. 제 1 실시예에서, 두 개의 코일부는 각각 스트립 물질이 가열장치의 모서리를 출입하도록 하는 간극을 일단에 가지며, 상기 코일부는 두 개의 전원 공급기에 연결되도록 채용되어, 제 1 전원 공급기는 각 코일부의 반회전부를 통하여 제 2 전원 공급기와 연결되고, 제 2 공급기는 개별 코일부의 제 2 반회전부를 통하여 제 1 전원공급기로 다시 연결되며, 이는 모두 직렬이다. 제 2 실시예에서, 코일부는 직렬인 4개의 전원 공급기에 연결되도록 채용되며, 각 전원 공급기는 상기 코일부의 개별 반회전부에 연결되어, 하나의 반회전부가 상기 4개의 전원 공급기사이에 각각 연결된다. 직렬 연결은 유도 가열 코일 장치에 가해지는 전류의 균일한 위상과 진폭을 보장하게 된다.
Description
본 발명은 금속 유도가열의 일반분야에 관한 것으로, 특히 유도가열을 이용한 연속 스트립 물질의 직류 전기 풀림 가공 분야에 유용하다.
야금산업에서 액상으로 칠해지는 다른 금속 피막(아연 또는 아연합금)으로 스트립 강과 같은 연속 스트립 금속을 직류 전기 풀림가공하는데 유도 가열수단을 채택하는 것은 오래전부터 실시되어 왔다. 상기 유도 가열은 스트립 물질과 액체 금속 피막간의 합금 상(相)의 결합력을 증가시킨다. 직류 전기 풀림 가공된 금속은 아연도금된 금속보다 용융성 및 도장성이 더 우수하고 개선된 내식성을 갖는 것으로 알려져 왔다.
유도 가열로 금속 스트립을 직류 전기 풀림가공하는 가장 흔한 응용중 하나는 스틸 스트립을 아연조에서 아연도금한 후 약 화씨 850°에서 1050°까지 가열하는 것이다. 예를 들어, 이러한 형태의 스트립은 자동차 몸체 패널 등에 광범위하게 사용된다.
미국 특허 제 5,495,094호에는 연속 스트립 물질과 사용하기 위해 채용된 유도 가열 코일장치가 기재되어 있다. 상기 발명의 특징중 하나는 복잡한 도어 조립체를 필요로 하지 않고도 코일장치로 스트립 물질이 출입하도록 하는 간극을 장치의 단부에 제공하는 것을 포함하여, 장치에서의 유도 코일부 배치에 있다. 상술한 발명의 또 다른 특징은 장치의 각 완전회전부가 각각 반회전할 때 역전류를 제공하도록 개별적인 전원 공급기에 의해 코일장치가 활성화될 수 있다는 것이다. 미국 특허 제 5,495,094호를 참조하면 종래 장치를 완전히 이해하게 될 것이다.
상기 발명의 일실시예가 본 발명의 배경을 설명하는데 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 하나의 코일 장치의 사시도인 도 1을 참조하면, 코일장치(10)가 두 개의 코일부(12)(14)로 구성된 솔레노이드 구조인 것을 알 수 있다. 하나의 코일부(12)는 장치의 상부절반에 완전회전 코일을 형성하고; 다른 코일부(14)는 하부 완전회전을 형성한다. 상부 코일부(12)는 두 개의 상보 반회전부(16)(18)로 구성되고, 하부 코일부(14)는 두 개의 상보 반회전부(20)(22)로 구성되어 장치의 각 코일부의 완전회전부를 형성한다. 제 1 전원 공급기(32)는 도 1에 도시된 장치의 최전면부에 상부(18) 및 하부(20) 반회전을 가동시키고, 제 2 전원 공급기(34)는 도 1에 도시된 장치의 후방부에 상부(16) 및 하부(22) 반회전을 가동시킨다. 제 1 전원 공급기(32)는 도 1의 최전면부에 상부(18) 및 하부(20) 반회전을 가동시키고, 제 2 전원 공급기(34)는 도 1의 장치의 후방부에 상부(16) 및 하부(22) 반회전을 가동시킨다.
전술한 발명에서, 유도 코일 장치를 가동하기 위하여 전원 공급기를 연결하는데 있어서 복잡하게 배치된 연결부품이 필수적이었다. 코일 장치를 구동하는 두 개의 전원 공급기를 용이하게 연결하기 위하여 연장부(24)(26)와 연결 전도체(28)(30)가 제공된다. 실제로, 이러한 전도체들은 코일 구조의 복잡성을 증가시키고, 높은 전기 저항과 그로 인한 동력 손실을 야기하며, 따라서 시스템 효율을 저하시키고, 전원 공급기에 의해 생성되는데 높은 전압이 필요한 바람직하지 않은 반발 전압 강하를 야기한다. 상기 두 개의 전원 공급기(32)(34)는 전기적으로 절연되나, 코일장치의 적절한 작동을 위하여 (경로 화살표 a와 b에 의해) 도 1에 도시된 전류 흐름을 제공하도록 위상 관계가 180°인 동일한 진폭으로 작동되어야만 한다. 상기 두 개의 전원 공급기의 위상 관계와 진폭을 유지해야 하기 때문에 추가적인 제어 회로가 필요하고 시스템이 복잡하게 된다. 본 발명은 복잡성을 줄이면서 전체 시스템 효율을 향상하기 위한 전원 제공과 코일장치의 배치를 모두 개량한 것이다.
본 발명의 단순화된 연결부품은 종래의 발명보다 개선된 것이다. 연결부품에 굴절성 부재를 채용함으로써 연속 금속 스트립을 제거하기 위한 코일장치의 대향 단부에 있는 간극을 넓게 할 수 있다. 또한, 연결 부품의 굴절성 부재는 가열중에 간극이 분로 전도체를 매우 작게 분할하도록 할 수 있다. 작은 간극은 상기 분로 전도체에서의 유도 전압 강하를 줄이고, 간극 주위의 산만한 자기장을 최소화시키며, 유도가열 효율을 향상시키게 된다.
본 발명은 연속 스트립 물질을 유도가열하기 위한 코일장치에 관한 것이다. 상기 코일장치는, 내부에 스트립 물질을 유도가열하기 위한 두 개의 완전 회전 솔레노이드를 형성하는 전기 전도체로된 상보 반회전부로 이루어진 두 개의 코일부로 구성된다. 상기 스트립 물질이 코일장치의 모서리를 통해 출입하도록 코일장치의 일단에 간극이 제공된다. 상기 코일부의 배치는 코일장치에 제공되는 전원의 균일한 위상과 진폭을 보장하기 위하여 코일부 및 서로간에 직렬로 연결되는 두 개의 교번 전류 전원 공급기에 연결되도록 채용된다. 본 발명의 제 2 실시예에서, 상기 코일부는 4개의 전원 공급기와 직렬로 연결되도록 채용된다.
특히, 본 발명은 제 1 및 제 2 코일부로 구성된 유도 가열용 솔레노이드 코일 장치로 이루어진 연속 스트립 물질을 가열하기 위한 유도 가열장치이다. 각 코일부는 스트립 물질이 통과할 수 있는 유효 완전회전 코일을 형성하는 제 1 및 제 2 상보 반회전부로 구성된다. 상기 코일부는 장치에 걸쳐서 스트립 물질의 경로 방향으로 서로 분리되어 길이방향으로 배치된다. 상기 제 1 코일부의 제 1 반회전부와 제 2 코일부의 제 1 반회전부는 장치의 일단에서 제 1 분로 전도체에 의해 연결된다. 이와 유사하게, 제 1 코일부의 제 2 반회전부는 장치의 동일한 단부에서 제 2 분로 전도체에 의해 제 2 코일부의 제 2 반회전부에 연결된다. 상기 분로 전도체들은 장치의 일단에 형성된 간극을 통하여 스트립 물질이 장치를 출입할 수 있도록 하는 충분한 크기의 가변 간극 또는 고정 간극에 의해 서로로부터 분할된다. 상기 장치는 각각 코일장치와의 연결을 위한 두 개의 단자를 갖는 제 1 및 제 2 교번 전류 전원 공급기로 더 구성된다. 상기 제 1 전원 공급기는 제 1 단자에서 제 1 코일부의 제 1 반회전부와 연결되고 다른 단자에서 제 1 코일부의 제 2 반회전부와 연결되며, 상기 연결은 분로 전도체를 갖는 단부에 대향하는 장치의 단부에서 이루어진다. 연결은 굴절가능하게 또는 견고하게 이루어질 수 있다. 이와 유사하게, 제 2 전원 공급기는 제 1 단자에서 제 2 코일부의 제 1 반회전부와 연결되고 다른 단자에서 제 2 코일부의 제 2 반회전부와 연결된다. 코일장치에 두 개의 전원 공급기를 연결하는 것은 주어진 순간에 제 1 전원 공급기로부터 제 1 코일부의 제 1 반회전부를 통하여, 제 2 코일부의 제 1 반회전부와 분로 전도체를 통하여 제 2 전원 공급기로 간 다음, 제 2 전원 공급기로부터 분로 전도체를 통하여 제 2 코일부의 제 2 반회전부로 간 다음 제 1 코일부의 제 2 반회전부로 가서 제 1 전원 공급기로 회귀하는 전류를 위한 직류 전기 회로를 형성하게 되며, 상기 전류는 또 다른 순간에 교류 전원 공급기의 반대 주기에 따라 방향을 바꾼다.
제 2 실시예에서, 유도 가열용 솔레노이드 코일장치는 제 1 및 제 2 코일부로 구성되고, 각 코일부는 스트립 물질이 통과할 수 있는 유효 완전회전 코일을 형성하는 제 1 및 제 2 상보 반회전부로 구성된다. 상기 코일부는 장치에 걸쳐서 스트립 물질의 경로 방향으로 서로 분리되어 길이방향으로 배치되고, 개별 코일부의 각 반회전부는 다른 각 반회전부로부터 분리되어 어느 것과도 연결되지 않는다. 이러한 실시예에서, 4개의 전원 공급기가 구비되고 이는 각각 코일부의 개별 반회전부중 하나의 반회전과 직렬로 연결됨에 따라 단일 반회전부가 각 전원 공급기사이에 연결된다. 코일 반회전부에 전원 공급기를 연결하는 것은 제 1 전원 공급기로부터 제 1 코일부의 제 1 반회전부를 통하여 제 2 전원 공급기로, 제 2 전원 공급기로부터 제 2 코일부의 제 1 반회전부를 통하여 제 3 전원 공급기로, 제 3 전원 공급기로부터 제 2 코일부의 제 2 반회전부를 통하여 제 4 전원 공급기로, 제 4 전원 공급기로부터 제 1 코일부의 제 2 반회전부를 통하여 제 1 전원 공급기로 직렬로 다시 돌아가게 된다.
도 1은 종래의 기술에 따른 코일장치의 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 코일장치의 사시도이며,
도 3a는 도 1의 코일장치의 전기적 배치를 도시한 개략도이고,
도 3b는 도 2의 코일장치의 전기적 배치를 도시한 개략도이며,
도 4a는 전류 전송 인버터 전원 공급기에 의해 가동되는 유도 가열 코일의 전기회로를 도시한 개략도이고,
도 4b는 전압 전송 인버터 전원 공급기에 의해 가동되는 유도 가열 코일의 전기회로를 도시한 개략도이며,
도 5는 도 2의 코일장치의 전기회로를 도시한 개략도이고,
도 6은 4개의 전원 공급기를 위해 채택된 스트립 가열 코일 장치의 일실시예를 도시한 사시도이며,
도 7은 도 6의 코일장치의 전기적 배치를 도시한 개략도이고,
도 8은 도 6의 코일장치의 전기회로를 도시한 개략도이며,
도 9a 및 9b는 본 발명에 따른 대칭 코일장치를 도시한 도면으로서, 각각 폐쇄 및 개방위치를 허용하는 굴절성 연결부품을 도시한 평면도이고,
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 비대칭 코일장치를 도시한 도면으로서, 각각 폐쇄 및 개방위치를 허용하는 굴절성 연결부품을 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도면에서, 동일한 번호는 동일한 부품을 나타내며, 도 2는 본 발명에 따른 연속 스트립 물질 가열 코일 장치(50)의 형태를 나타낸다. 코일장치(50)는 상부(52) 및 하부(54) 코일부로 구성되며, 이들은 함께 연속 스트립 물질을 가열하기 위한 2회전 솔레노이드 코일 장치를 형성하게 된다. 상부 코일부(52)는 두 개의 상보 반회전부(56)(58)로 구성되고, 이들은 서로 조합되어 솔레노이드 코일 장치(50)의 완전 회전부로서 작동하게 된다. 이와 유사하게, 하부 코일부(54)는 두 개의 상보 반회전부(60)(62)로 구성된다. 양 코일부의 반회전부는 각각 스트립 물질 소재(미도시)의 종축을 가로질러 양측부에 연장하도록 배치된다.
상부 코일부(52)로 구성된 반회전부(56)(58)는 어디에서도 서로 연결되지 않고, 하부 코일부(54)에서 두 개의 반회전부(60)(62)도 서로 연결되지 않는다. 그 보다는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부 코일부의 최전면부의 상부 반회전부(58)는 분로 전도체(64)를 통하여 장치(50)의 하부 코일부(54)의 최전면부의 하부 반회전부(60)와 연결된다. 이와 유사하게, 상부 코일부(52)(도 2에서)의 후방부의 상부 반회전부(56)는 분로 전도체(66)를 통하여 코일장치(50)의 후방부의 하부 코일부(54)의 하부 반회전부(62)와 연결된다. 각 분로 전도체(64)(66) 사이의 간극은 연속 스트립 물질(미도시)이 상기 코일장치(50)를 출입이동될 수 있도록 한다.
전술한 형태는 두 개의 전원 공급기(74)(76)를 통하여 직렬로 연결된 두 경로의 전류 흐름을 코일장치에 형성하게 된다. 주어진 순간에서의 전류 흐름이 도 2에서 화살표로 도시되어 있다. 전류는 분로 전도체(64)를 통하여 하부 반회전부(60)로부터 장치의 전면에 있는 상부 반회전부(58)로 흐를 수 있다. 이러한 형태는 전류가 장치의 전면에서 대향하는 방향으로 움직인다는 것을 보장한다. 장치의 후방부에서의 동일한 형태는 분로 전도체(66)에 의해 연결된 상부(56) 및 하부(62) 반회전부에 동일한 결과를 가져온다. 또한, 상부 코일부(52)의 두 개의 반회전부(56)(58)에서 전류가 대향하는 방향으로 흐른다는 것을 도 2에서 알 수 있다. 하부 코일부(54)의 반회전부(60)(62)에서의 전류도 동일하다. 각 코일부의 개별 반회전부에서의 전류의 대향 흐름은 스트립 물질 소재(미도시)가 통과하는 종방향의 전자장을 형성하게 된다. 이는 유도된 소용돌이 전류를 최대화하여 상기 소재에 집중시키고, 그 다음 효과적인 가열을 일으킨다.
상기 코일장치(50)는 간극(68)과 대향하는 단부에 있는 전원 공급기와 연결되도록 형성된다. 상부 및 하부 코일부(52)(54)의 4개의 반회전부(56)(58)(60)(62)는 각각 두 개의 전원 공급기(74)(76)중 하나와 연결되는 단자(72)로 끝나는 연장 전도체(70)으로 구성된다. 제 1 전원 공급기(74)는 상부 코일부(52)의 단자(72)에 연결되고, 제 2 전원 공급기는 하부 코일부(54)의 단자(72)에 연결된다.
이와 같은 방식으로 전원 공급기와 코일부를 연결하는 것은 단일 직류 전기회로를 형성하게 된다. 코일부, 연장 전도체 및 단자의 배치에 의해 전원 공급기와 코일 조립체의 연결은 단순화된다. 이러한 연결에 의해 도 1과 관련하여 기술된 코일장치의 초기 형태와 비교하여 전력손실과 전압강하가 최소화된다. 단지 하나의 직류 회로가 존재하고, 두 전원 공급기 모두와 모든 코일 부품에 동일한 전류가 흐르기 때문에 이는 모든 코일 부품에 동일한 전류와 장치 전체에 적절한 위상 관계를 보장하게 된다.
도 1 과 도 2의 장치의 회로 형태사이의 차이를 개략적으로 도시한 도 3a와 3b를 참조하며, 도 3a에서, 전원 공급기(32)(34)의 전류 경로는 전기적으로 서로 절연된다. 각 전류 경로는 개별적인 상부 및 하부 코일부의 하나의 반회전부에 전류를 보낸다. 이러한 형태는 코일 장치를 정확하게 활성화시키도록 두 개의 전원 공급기에 정확한 위상과 진폭 제어를 유지하는 복잡한 회로가 필요하다는 단점을 갖는다.
본 발명의 구성은 매우 다르고 유리한 배열을 제공한다. 도 2의 전기적 형태를 개략적으로 도시한 도 3b에서, 제 1 전원 공급기(74)는 전류(도면에서 화살표)를 상부 코일부의 제 1 반회전부(56)로 보내고, 분로 전도체(66)을 통하여 제 2 전원 공급기(76)과 연결된 반회전부(62)로 보낸다. 상기 제 2 전원 공급기(76)는 전류를 다른 두 개의 반회전부(60)(58)을 통하여 제 1 전원 공급기(74)로 되돌려 보낸다. 상기 전원 공급기들은 서로 직렬로 연결되고, 상기 코일 반회전부도 모두 역시 직렬로 연결된다. 이러한 구성의 중요한 잇점은 전원 공급기가 직렬로 연결되었다는 것과, 모든 코일부품에서의 전류가 동일하고 정확한 위상임을 코일 부품이 보장한다는 것이다. 동일한 전류가 모든 전원 공급기 및 직류 회로에서의 모든 코일부품에 흐른다.
유도 가열 전원 공급기(74)(76)는, 본 유도 코일장치와 연결될 때(도 2), 직류 공진 회로를 형성하는 부하 공진 축전기를 포함한다. 이 회로의 공진 주파수는 다음의 수학식 1과 같이 표시된다.
상기 전원 공급기는 다른 공급기와 직렬로 연결될 때 작동할 수 있어야만 한다. 이는 모든 전원 공급기가 서로 및 직류 공진 회로 전류에 동조됨을 의미한다. 유도 가열 전원 공급기용으로 보통 사용되는 두 개의 기본 인버터 회로 형태가 존재한다. 이들은 여기에서 전류 이송 및 전압 이송 회로로서 인용되었다. 두가지 형태모두 직렬로 연결될 수 있으며 전술한 실시예에서 사용될 수 있다.
전류 이송 및 전압 이송 전원 공급기 형태가 도 4a 및 도 4b에 각각 도시되어 있다. 전류 이송 인버터(80)의 출력은 유도 가열 코일(84)과 함께 커패시터(82)에 연결되어 공진회로를 형성한다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 일반적으로, 커패시터(82)는 접지된 중간부와 연결된 두 개의 동일한 직류부로 나누어진다. 전압 이송 인버터(86)는 2차 권선부(90)를 가진 절연 변성기(88)와 연결되고, 2차 권선부는 일반적으로 접지된 중앙 접점을 갖는다. 도 4b에 도시된 바와 같이, 변성기(88)의 2차 권선부(90)는 커패시터(92)(94)와 유도 가열 코일(96)로 이루어진 회로와 직렬로 연결되어 공진 회로를 형성한다.
여기에 기재된 바와 같이, 유도 코일 장치에 연결된 전원 공급기중 하나는 모든 코일부, 접점 및 전원 공급기 연결부의 전압을 최소화하기 위하여 접지되어야만 한다. 이는 아크(arc)나 코로나(corona)가 위험이 될 수 있는 환경에서 유도 가열 코일 장치가 사용되는 장소에서의 중요한 특징이다. 도 5는 도 2에 도시된 제 1 구성을 도시한 전기 개략도이며, 전원 공급기가 전압 이송 인버터 형태이다.
본 발명의 또 다른 바람직한 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 이 코일 장치(100)는 연속 스트립 물질(미도시)을 가열하기 위한 솔레노이드 형태의 상보 반회전부(104)(106)(108)(110)를 갖는 두 개의 코일부(102)(103)로 구성된다. 장치의 제 1 단부에서, 연장부(112)는 두 개의 전원 공급기(116)(118)가 연결된 단자(114)로 이어진다. 도 3에 도시된 이전의 실시예와는 대조적으로, 장치의 대향 단부는 상부(102) 및 하부(103) 코일부를 연결하는 분로 전도체를 갖지 않는다. 그 대신, 도 6의 구성은 두 개의 전원 공급기(120)(122)가 장치에 더 연결될 수 있다.
장치의 4개의 개별 반회전부(104)(106)(108)(110)의 각 단부에, 연장 전도체(124)는 전원 공급기(120)(122)에 연결된 단자(126)로 이어진다. 전술한 실시예에서, 상기 연장 전도체(124)는 코일 장치를 통해 이동하는 스트립 물질 소재(미도시)의 평면에 수직하게 직각으로 배치된다. 이러한 구성은 쌍으로된 연장 전도체 사이에 길이방향의 간극(125)을 제공한다. 스트립 물질(미도시)은 내부에 위치된 다음 간극(125)을 통해 코일 장치 모서리로부터 제거된다. 상기 연장 전도체의 다른 구성이 가능하다. 각 전원 공급기(120)(122)가 상부 코일부(102)의 반회전부(102) 하나와 하부 코일부(103)의 이웃하는 반회전부에 연결되도록 장치의 제 2 단부의 연장 전도체(124)와 단자(126)가 구성된다.
발명의 본 실시예에서, 유도 가열 코일 장치에 가해지는 총 전압은 각 전원 공급기의 출력 전압의 약 4배이고, 코일에 전달되는 총 전력은 각 전원 공급기의 출력의 4배이다. 이렇게 높은 전압과 높은 전력을 전달하는 능력은 매우 넓은 금속 스트립을 가열할 때 특히 중요하다. 이러한 경우에 있어서, 넓은 스트립을 수용하는데 필요한 대형 코일 개구부는 높은 코일 인덕턴스를 일으키고 따라서 높은 코일 전압을 필요로 하게된다.
도 6에 도시된 장치의 전기적 구성의 결과로 전원 공급기와 코일부품이 직렬로 연결된 또다른 구성이 생긴다. 도 7을 참조하면, 4개의 전원 공급기와 두 개의 코일부를 도시한 도면으로서, 상기 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 주어진 순간에, 장치내의 전류는 제 1 전원 공급기(116)로부터 상부 코일부(102)의 반회전부(104)를 통하여 제 2 전원 공급기로 들어가고, 하부 코일부(103)의 반회전부(110)를 통하여 제 3 전원 공급기(118)로 들어간 다음, 상기 하부 코일부(103)의 다른 반회전부(108)를 통하여 제 4 전원 공급기(120)로 들어간 후, 상부 코일부(102)의 다른 반회전부(106)를 통하여 제 1 전원 공급기(116)로 되돌아 간다. 상기 3개의 교류 전류 전원 공급기의 다음 주기에서, 전류 흐름 방향은 역전되나 전원 공급기와 코일 장치의 각 반회전부를 통하여 직렬로 계속된다.
도 6 및 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 채택된 전원 공급기는 전류 이송 인버터 공급기이다. 상기 전류 이송 인버터 전원 공급기는 전술되었고 도 4a에 도시되어 있다. 도 8은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 제 2 코일 장치 구성의 전기적 개략도이고, 도시된 전원 공급기는 전류 이송 인버터이다. 앞에서 상술한 본 발명의 실시예에서와 같이, 모든 코일부, 접점 및 전원 공급기 연결부에서의 전압을 최소화하기 위하여 적어도 하나의 전원 공급기가 접지되어야만 한다.
도 9a 및 도 9b는 전원 공급기(74)(76)와 코일 반회전부(56)(62)(58)(60) 사이의 굴절성 연결부재(170)의 사용을 도시한 도면이다. 도 9a는 서로 근접한 분로 전도체(64)(66)와 함께, 가열 위치에서의 코일 장치와 스트립(78)을 도시한 도면이다. 이러한 구성은 분로 전도체(64)(66)에서 유도 전압 강하를 감소시켜 코일 성능을 향상시키고, 간극(68) 주위의 산만한 자기장을 최소화시킨다. 도 9b는 분로 전도체(64)(66) 사이에 넓은 간극(68)을 제공하기 위해 구부러진 연결부재(170)를 가진 코일장치를 도시한다. 이러한 위치에서, 금속 스트립(78)은 간극(68)을 용이하게 통과하여 코일 장치 내부의 가열 위치로 들어갔다가 제거된다.
연결부재(70) 사이에 굴절가능한 전도성 조인트(200)의 사용을 도시한 또 다른 구성이 도 10a 및 도 10b에 도시되어 있다. 도시된 코일 장치는 굴절성 조인트(220)가 코일장치의 단지 절반의 연결부재에 제공되어 비대칭이다. 도 10a는 닫힌 가열 위치에서의 코일장치와 스트립(78)을 도시한다. 도 10b는 분로 전도체(64)(66)사이의 넓은 간극(68)을 제공하여 코일의 절반이 이동되도록 개구된 연결부재(70)에 굴절성 조인트(200)를 갖는 코일 장치를 도시한다. 이러한 위치의 연결부재(70)로 인하여, 스트립(78)은 코일의 가열위치로 용이하게 삽입되고 제거될 수 있다.
본 발명은 이의 사상 또는 본질적인 특징에 벗어남 없이 다른 특정 형태로 실시될 수 있으며, 따라서, 인용은 전술한 명세서보다는 본 발명의 범위를 나타내는 첨부된 청구범위에 따라 이루어져야만 한다.
본 발명에 따른 직류 전원 공급기를 갖는 스트립 가열 코일 장치는 코일 구조가 단순하고, 전기 저항이 낮아 동력손실이 적기 때문에 시스템 효율이 우수하고 반발 전압강하가 나타나지 않으며 전류의 균일한 진폭과 위상을 보장할 수 있다.
Claims (6)
- 제 1 및 제 2 코일부로 이루어지는 유도 가열용 솔레노이드 코일 장치로 구성되며, 각 코일부는 스트립 물질이 통과하는 유효 완전 회전부를 형성하는 제 1 및 제 2 상보 반회전부로 구성되고, 상기 코일부는 장치에서 스트립 물질의 경로방향으로 서로로부터 분리되어 길이방향으로 배치되며, 제 1 코일부의 제 1 반회전부와 제 2 코일부의 제 1 반회전부는 제 1 분로 전도체에 의하여 장치의 일단에 연결되고, 이와 유사하게, 제 1 코일부의 제 2 반회전부는 장치의 동일한 일단부에서 제 2 코일부의 제 2 반회전부에 제 2 분로 전도체에 의해 연결되며, 상기 분로 전도체는 스트립 물질이 간극을 통하여 장치의 모서리에 위치되고 제거되어 장치의 상기 일단에서 성형될 수 있도록 충분한 크기의 간극에 의해 서로로부터 분리되고;상기 장치는 각각 코일장치에 연결하기 위한 두 개의 단자를 갖는 제 1 및 제 2 교류 전류 전원 공급기로 더 구성되며, 제 1 전원 공급기는 제 1 단자에서 제 1 코일부의 제 1 반회전부와 연결되고 다른 단자에서 제 1 코일부의 제 2 반회전부와 연결되며, 상기 연결은 분로 전도체를 갖는 단부에 대향하는 장치의 단부에서 이루어지고, 이와 유사하게, 상기 제 2 전원 공급기는 제 1 단자에서 제 2 코일부의 제 1 반회전부에 연결되고 다른 단자에서 제 2 코일부의 제 2 반회전부에 연결되며;상기 두 개의 전원 공급기와 코일장치의 연결은 주어진 순간에 코일장치를 통과하는 전류가 제 1 전원 공급기로부터 제 1 코일부의 제 1 반회전부를 지나, 분로 전도체 및 제 2 코일부의 제 1 반회전부를 통과한 다음 제 2 전원 공급기로 들어간 후, 상기 제 2 전원 공급기로부터 제 2 코일부의 제 2 반회전부를 지나 분로 전도체를 통하여 제 1 코일부의 제 2 반회전부로 간 후 제 1 전원 공급기로 회귀하는 직류 전기회로를 형성하며, 상기 전류는 다른 순간에 교류 전원 공급기의 반대 주기에 따라 방향을 바꾸는 것을 특징으로 하는 연속 스트립 물질을 가열하기 위한 유도 가열장치.
- 제 1 및 제 2 코일부로 이루어지되, 각 코일부는 스트립 물질이 통과할 수 있는 유효 완전회전 코일을 형성하는 제 1 및 제 2 상보 반회전부로 구성되고, 상기 코일부는 장치에서 스트립 물질의 경로 방향으로 서로로부터 분리되어 길이방향으로 배치되며, 각 코일부의 반회전부는 각각 다른 각 반회전부로부터 분리되어 어느것에도 연결되지 않는 솔레노이드 코일 장치와;각 전원 공급기가 상기 코일부의 각 반회전부중 하나의 반회전부에 각각 직렬로 연결되어 상기 하나의 반회전부가 각 개별 전원 공급기 사이에 연결되는 4개의 전원 공급기로 구성된 것을 특징으로 하는 연속 스트립 물질을 가열하기 위한 유도 가열장치.
- 제 2 항에 있어서, 상기 코일 반회전부에 전원 공급기를 연결하는 것은 제 1 전원 공급기 단자로부터 제 1 코일부의 제 1 반회전부를 통하여 제 2 전원 공급기로, 제 2 전원 공급기로부터 제 2 코일부의 제 1 반회전부를 통하여 제 3 전원 공급기로, 제 3 전원 공급기로부터 제 2 코일부의 제 2 반회전부를 통하여 제 4 전원 공급기로, 제 4 전원 공급기로부터 제 1 코일부의 제 2 반회전부를 통하여 제 1 전원 공급기로 직렬로 다시 돌아가는 것을 특징으로 하는 유도 가열장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 전원 공급기와 코일 회전부 사이의 연결과, 코일 회전부와 제 4 전원 공급기 사이의 연결부는 전기적으로 전도성이면서 굴정가능한 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전원 공급기와 코일 회전부사이의 연결부는 적어도 하나의 전기적으로 전도성이면서 굴절가능한 부재로 구성된 것을 특징으로 하는 유도 가열장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 전원 공급기와 코일 회전부사이의 연결부는 전기적으로 전도성이면서 굴절가능한 조인트를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도 가열장치.
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