KR20240034835A - 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치 - Google Patents
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Abstract
코일(220, 320)은 각각, 반송 예정면(CP)의 표측, 이측에 배치된다. 비에지 코어(211, 311) 및 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)는, 코일 (220, 320)에 대해서 배치된다. 비에지 코어(211, 311)는, 소위 T형 코어이며, x축 방향의 중심 영역에 배치된다. 2개의 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)는, 소위 E형 코어이며, 비에지 코어(211, 311)에 대해서 x축 방향 양측에 각각 배치된다. 에지 코어(212, 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122) 및 하류측 다리부(2123, 3123)와, 반송 예정면(CP)의 간격은, 비에지 코어(211, 311)의 부분 중 중앙 다리부(2111, 3111) 이외의 부분과, 반송 예정면 (CP)의 간격보다 짧다.
Description
본 발명은, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치에 관한 것으로, 특히, 가열 대상인 도전체판의 판면에 교번 자계를 교차시켜 당해 도전체판을 유도 가열하기 위해서 사용하기에 적합한 것이다. 본원은, 2021년 9월 1일에 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2021-142296호에 기초해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 모두 여기에 원용한다.
유도 가열 장치를 사용하여 띠상 강판 등의 도전체판을 연속적으로 가열하는 것이 행해진다. 유도 가열 장치는, 코일로부터 발생한 교번 자계를 도전체판에 인가한다. 그렇게 하면, 전자기 유도에 의해 당해 도전체판에 와전류가 유기된다. 이 와전류에 기초하는 줄열에 의해 도전체판은 가열된다. 유도 가열 장치로서, 솔레노이드 방식의 유도 가열 장치가 있다. 솔레노이드 방식의 유도 가열 장치는, 솔레노이드 코일의 내측에 놓인 도전체판의 길이 방향에 교번 자계를 대략 평행하게 인가한다. 가열 대상의 도전체판의 두께가 얇아지면(예를 들어 도전체판의 두께가 1mm 이하로 되면), 솔레노이드 방식의 유도 가열 장치에서는, 교번 자계의 주파수를 높게 해도 도전체판을 원하는 온도로 가열할 수 없게 될 우려가 있다.
얇은 도전체판을 용이하게 유도 가열할 수 있는 유도 가열 장치로서, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치가 있다. 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치는, 예를 들어 수평 방향으로 반송되는 도전체판의 반송 예정면의 표측과 이측에 배치된 한 쌍의 코일을 구비한다. 한 쌍의 코일을 구성하는 코일은, 서로 동일한 방향의 교류 전류의 통전에 의해 생기는 교번 자계가 도전체판의 반송 예정면과 교차하도록 배치된다. 일반적인 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치에서는, 도전체판의 폭 방향에서의 단부에 와전류가 집중된다. 이 때문에, 도전체판의 폭 방향에서의 단부에서의 전류 밀도가 높아진다. 그렇게 하면, 도전체판의 폭 방향에서의 단부가 과가열로 될 우려가 있다. 또한, 폭 방향은, 도전체판의 반송 방향과, 코일의 대향 방향에 수직인 방향이다. 이하의 설명에서는, 도전체판의 폭 방향에서의 단부를 필요에 따라서 에지부라고 칭한다.
이와 같은 과제에 대해서, 특허문헌 1에는, 도전체판의 에지부와 자극의 사이에, 폭 방향으로 이동 가능한 실드판(차폐판)을 배치하는 것이 개시되어 있다. 실드판은, 비자성의 금속 재료를 포함한다. 이러한 기술에서는, 코일로부터 발생한 교번 자계를 실드판으로 차폐함으로써, 도전체의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해지는 것을 억제한다.
또한, 특허문헌 2에는, 도전체판을 가열하기 위한 코일로부터 발생한 교번 자계를 제거하는 자계를 발생시키기 위한 2차 코일을, 도전체판의 에지부와 자극의 사이에 배치하는 것이 개시되어 있다. 특허문헌 2에 기재된 기술에서는, 코일로부터 발생한 교번 자계를 제거하는 자계를 2차 코일로부터 발생시킴으로써, 도전체의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해지는 것을 억제한다.
또한, 특허문헌 3에는, 본래의 코어에 대해서 팽출부를 형성하는 것이 개시되어 있다. 팽출부는, 도전체판의 영역 중, 폭 방향의 양단부에서의 온도가 저하되는 영역과 대향하는 위치에 배치된다. 특허문헌 3에 기재된 기술에서는, 본래의 코어에 대해서 형성된 팽출부에 의해, 도전체의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해지는 것을 억제한다.
또한, 특허문헌 4에는, first J-shaped conductor 32와 second J-shaped conductor 34를 사용하여 코일을 구성하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 4에 기재된 기술에서는, first J-shaped conductor 32를 second J-shaped conductor 34에 대해서 폭 방향으로 이동시킴으로써, first J-shaped conductor 32와 second J-shaped conductor 34의 사이의 영역의 폭 방향에서의 길이가 변경된다. 특허문헌 4에 기재된 기술에서는, first J-shaped conductor 32와 second J-shaped conductor 34의 사이의 영역의 폭 방향에서의 길이를, 도전체의 폭에 맞추어서 변경함으로써, 도전체의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해지는 것을 억제한다.
또한, 특허문헌 5에는, 폭 방향으로 복수의 자극 세그먼트를 배치하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 기술에서는, 복수의 자극 세그먼트와 도전체의 거리를, 도전체의 폭에 맞추어서 변경함으로써, 도전체의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해지는 것을 억제한다. 또한, 특허문헌 5에는, 코일이 권회된 막대 형상의 자극을, 도전체의 반송 방향을 따라 간격을 두고 복수 배치하는 기술이 개시되어 있다. 이러한 기술에서는, 복수의 막대 형상의 자극은, 각 자극의 무게 중심 위치를 통과하고 또한 도전체에 수직인 방향으로 연장되는 축을 회전축으로 해서 회전한다. 이러한 기술에서는, 복수의 막대 형상의 자극을, 도전체의 폭에 맞추어서 회전시킴으로써, 도전체의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해지는 것을 억제한다. 또한, 특허문헌 5에는, 도전체의 반송 방향으로 복수의 철심을 배치하는 것과, 철심에 권회되어 있는 코일에 흐르는 전류를 전환하는 것이 개시되어 있다. 이러한 기술에서는, 철심에 권회되어 있는 코일에 흐르는 전류를 도전체의 폭에 맞추어서 전환함으로써 자속을 발생시키는 철심을 전환한다. 이러한 기술에서는, 이와 같이 함으로써, 도전체의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해지는 것을 억제한다.
또한, 특허문헌 6에는, 도전체의 폭 방향으로 배치된 복수의 마그네틱 바(magnetic bar)를 코어로 하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 6에 기재된 기술에서는, 도전체의 폭에 맞추어서 복수의 마그네틱 바의 간격을 조정하는 것과, 실드판을 사용하는 것에 의해, 도전체의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해지는 것을 억제한다.
그러나, 특허문헌 1 내지 3, 5 내지 6에 기재된 기술에서는, 도전체의 길이 방향(반송 방향)으로 복수의 자극이 간격을 갖고 배치된다. 따라서, 특허문헌 1 내지 3, 5 내지 6에 기재된 기술에서는, 각각의 자극으로부터 도전체를 향하지 않고 다른 복수의 자극을 향하는 교번 자계가 포함된다. 따라서, 원하는 크기의 교번 자계를 띠상의 도전체에 부여할 수 없게 될 우려가 있다. 이에 의해, 도전체의 가열 효율이 저하될 우려가 있다. 또한, 특허문헌 4에 기재된 기술에서는, 코어에는 다리부(티스)가 없다. 따라서, 특허문헌 4에 기재된 기술에서도, 원하는 크기의 교번 자계를 띠상의 도전체에 부여할 수 없게 될 우려가 있다. 따라서, 띠상의 도전체의 가열 효율이 저하된다.
한편, 특허문헌 7에는, 소위 T형 코어의 다리부(티스)의 선단부를 뾰족한 쐐기 형상으로 하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 7에 기재된 기술에서는, 코어의 형상을 T형으로 함으로써, 도전체를 교차시키는 자력선의 밀도를 집중시킨다.
그러나, 특허문헌 7에 기재된 기술에서는, 자극(코어의 다리부)이 1개이다. 따라서, 도전체에 도달하지 않는 교번 자계가 있을 경우, 당해 교번 자계가 자극으로 돌아가지 않고 주위로 확산할 우려가 있다. 따라서, 코어로부터 확산된 교번 자계에 의해, 주위의 물체(예를 들어 전자 기기)가 가열될 우려가 있다. 이 경우, 가열 대상의 도전체와는 무관계인 도전체 및 자성체가 가열될 우려가 있다. 또한, 코어로부터 확산된 교번 자계에 의해 주위의 물체에서 노이즈가 발생할 우려가 있다. 또한, 코어로부터 확산된 교번 자계에 의해 도전체판이 의도하지 않은 가열을 일으킬 우려가 있다. 이 경우, 도전체판의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해질 우려가 있다.
또한, 예를 들어 특허문헌 7에 기재된 기술에 대해서, 도전체판의 에지부와 자극의 사이에 실드 부재가 배치되면, 자극으로부터의 교번 자계가 주위에 노이즈로서 확산하기 쉬워진다. 예를 들어, 특허문헌 1, 6에 기재된 바와 같이 실드 부재로서 실드판이 사용되는 경우, 자극으로부터의 교번 자계에 의해 실드판에는 큰 와전류가 발생한다. 따라서, 자극으로부터의 교번 자계는, 실드판에서 발생한 와전류의 자계에 의해 튀기기 쉬워진다. 이와 같이 실드판에서 튀겨긴 교번 자계가 당해 자극으로 돌아가지 않을 경우, 당해 교번 자계는, 주위 물체의 가열 요인이 됨과 함께, 주위 물체에 있어서의 노이즈의 발생 요인이 된다. 또한, 특허문헌 2에 기재된 바와 같이 실드 부재로서 2차 코일이 사용되는 경우, 자극으로부터의 교번 자계 중, 2차 코일로부터 발생하는 자계에 의해 제거되지 않고 또한 당해 자극으로 돌아가지 않는 교번 자계가 발생할 수 있다. 이러한 교번 자계도, 주위 물체의 가열 요인이 됨과 함께, 주위 물체에 있어서의 노이즈의 발생 요인이 된다. 또한, 이상과 같이 해서 확산된 교번 자계에 의해, 도전체판에 대해서 부여되는 교번 자계의 분포가, 자극의 배치에 따라 정해지는 본래의 교번 자계의 분포에 대해서 변화할 우려가 있다. 이 경우, 도전체판이 의도하지 않은 가열을 일으킬 우려가 있다. 이러한 의도하지 않은 가열에 의해 도전체판의 폭 방향의 온도 분포가 불균일해질 우려가 있다. 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치를 설치하는 장소는 동일 조건으로 되지 않는다. 따라서, 도전체판이 의도하지 않은 가열을 일으킬지 여부를 예측하는 것은 실질적으로 불가능하다. 의도하지 않은 도전체판의 가열 때문에, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치의 총 전력이 커지면, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치 전체의 가열 효율의 저하를 초래할 우려가 있다. 이 경우, 도전체판을 원하는 온도로 가열하기 위해서, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치에 대한 전력 공급의 방법을 재검토하지 않으면 안되게 될 우려가 있다.
또한, 교번 자계의 확산은, 특허문헌 4에 기재된 바와 같이 다리부(티스)가 없는 코어를 사용하는 경우, 및 특허문헌 5, 6에 기재된 바와 같은 복수의 코어를 사용하는 경우에도 생길 수 있다.
이상과 같이, 종래의 기술에서는, 띠상의 도전체에 부여되는 교번 자계의 크기 저하 억제와, 교번 자계의 확산 억제의 양립을 지향한 유도 가열 장치를 실현할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은, 이상과 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 띠상의 도전체에 부여되는 교번 자계의 크기 저하 억제와, 교번 자계의 확산 억제의 양립을 지향한 유도 가열 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치의 제1 예는, 서로 동일한 배향의 교류 전류의 통전에 의해 생기는 교번 자계가, 도전체판의 반송 예정면과 교차하도록, 상기 반송 예정면의 표측과 이측에 적어도 하나씩 배치된 한 쌍의 코일과, 상기 한 쌍의 코일을 구성하는 1개의 코일마다 1조씩 배치된 코어를 구비하는 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치이며, 상기 1개의 코일마다 배치된 1조의 코어는, 폭 방향의 중앙을 포함하는 위치에 배치된 비에지 코어와, 상기 폭 방향에 있어서 상기 비에지 코어의 양측에 배치된 에지 코어를 갖고, 상기 폭 방향은, 상기 도전체판의 반송 방향과, 상기 코일의 대향 방향에 수직인 방향이며, 상기 비에지 코어는, 동체부와, 중앙 다리부를 갖고, 상기 폭 방향에 있어서 상기 비에지 코어의 양측에 배치된 에지 코어 각각은, 동체부와, 중앙 다리부와, 상류측 다리부와, 하류측 다리부를 갖고, 상기 동체부는, 상기 코일의 배면측에서, 상기 코일보다 상기 반송 방향의 상류측 영역으로부터, 상기 코일보다 상기 반송 방향의 하류측 영역까지, 상기 반송 방향으로 연장되고, 상기 배면측은, 상기 반송 예정면이 존재하는 측의 반대측이며, 상기 중앙 다리부는, 상기 코일의 중공 부분을 통과하도록, 상기 동체부로부터 상기 반송 예정면의 방향으로 연장되고, 상기 상류측 다리부는, 상기 코일보다 상기 상류측에서, 상기 동체부로부터 상기 반송 예정면의 방향으로 연장되고, 상기 하류측 다리부는, 상기 코일보다 상기 하류측에서, 상기 동체부로부터 상기 반송 예정면의 방향으로 연장되고, 상기 에지 코어가 갖는 상기 상류측 다리부 및 상기 하류측 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격은, 상기 비에지 코어의 부분 중 상기 중앙 다리부 이외의 부분과, 상기 반송 예정면의 간격보다 짧은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치의 제2 예는, 상기 비에지 코어가 갖는 상기 중앙 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격은, 상기 비에지 코어의 부분 중 상기 중앙 다리부 이외의 부분과, 상기 반송 예정면의 간격보다 짧은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치의 제3 예는, 상기 비에지 코어는, 상기 상류측 다리부 및 상기 하류측 다리부를 갖고 있지 않은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치의 제4 예는, 상기 비에지 코어는, 상기 상류측 다리부 및 상기 하류측 다리부를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치의 제5 예는, 상기 에지 코어가 갖는 상기 중앙 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격과, 상기 에지 코어가 갖는 상기 상류측 다리부 및 상기 하류측 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격은 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치의 제6 예는, 상기 에지 코어가 갖는 상기 중앙 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격과, 상기 비에지 코어가 갖는 상기 중앙 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격은 동일한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치의 제7 예는, 상기 1조의 코어에 있어서, 상기 비에지 코어와, 당해 비에지 코어의 양측에 배치된 에지 코어는, 일체의 코어인 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 외관 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 외관 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 형태의 제1 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 외관 구성을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면을 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제3 단면을 도시하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제4 단면을 도시하는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 외관 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제5 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 24는 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제6 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 25는 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제7 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 26은 본 발명의 제3 실시 형태의 제1 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 27은 본 발명의 제3 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 28은 본 발명의 제4 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 29는 본 발명의 제4 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 외관 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시 형태의 제1 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 외관 구성을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면을 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제3 단면을 도시하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제4 단면을 도시하는 도면이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 외관 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 20은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 23은 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제5 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 24는 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제6 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 25는 본 발명의 제3 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제7 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 26은 본 발명의 제3 실시 형태의 제1 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 27은 본 발명의 제3 실시 형태의 제2 변형예를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면을 도시하는 도면이다.
도 28은 본 발명의 제4 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
도 29는 본 발명의 제4 실시 형태를 나타내고, 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 동일하다는 것은, 엄밀하게 동일한 경우 외에, 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 다른 것도 포함한다. 마찬가지로, 이하의 설명에서 일치한다는 것은, 엄밀하게 일치하는 경우 외에, 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에서 일치하지 않는 것도 포함한다. 예를 들어, 이하의 설명에서 동일하다는 것은, 설계 시에 정해지는 공차의 범위 내(예를 들어 ±5% 이내)에서 다른 것도 포함한다. 또한, 이하의 설명에서는, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치를 필요에 따라서 유도 가열 장치라고 칭한다. 또한, 이하의 설명에서는, 가열 대상인 도전체판이 띠상 강판일 경우를 예시한다(단, 가열 대상의 도전체판은 띠상 강판에 한정되지 않는다). 또한, 표기 및 설명의 사정상, 각 도면에 있어서, 일부의 구성을 생략 또는 간략화해서 나타낸다. 또한, 각 도면에 나타내는 x-y-z 좌표는, 각 도면에서의 배향의 관계를 나타내는 것이다. 흰색 원(○) 안에 흑색 원(●)이 부여된 기호는, 지면의 뒤쪽으로부터 앞쪽을 향하는 방향을 나타낸다.
(제1 실시 형태)
먼저, 본 발명의 제1 실시 형태를 설명한다.
도 1은 유도 가열 장치의 외관 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 1은, 유도 가열 장치를 비스듬히 상방에서 부감한 도면이다. 도 1에서는, 띠상 강판(100)의 선단에 부여되어 있는 화살표 방향(y축의 정 방향)으로 띠상 강판(100)이 반송되는 경우를 예시한다. 즉, 도 1에서는, 띠상 강판(100)의 반송 방향이, y축의 정 방향일 경우를 예시한다. 또한, 도 1에서는, 띠상 강판(100)의 길이 방향이 y축 방향이며, 띠상 강판(100)의 폭 방향이 x축 방향이며, 띠상 강판(100)의 두께 방향이 z축 방향일 경우를 예시한다. 또한, 띠상 강판(100)의 두께는 한정되지 않는다. 단, 각 실시 형태의 유도 가열 장치는, 두께가 얇은 도전체판을 가열할 수 있다. 따라서, 각 실시 형태의 유도 가열 장치의 가열 대상인 띠상 강판(100)의 두께는, 예를 들어 1mm 이하인 것이 바람직하다. 단, 각 실시 형태의 유도 가열 장치의 가열 대상인 띠상 강판(100)의 두께는 1mm를 상회하고 있어도 된다.
도 1에 도시하는 유도 가열 장치는, 상측 유도기(200)와 하측 유도기(300)를 구비한다. 상측 유도기(200)와 하측 유도기(300)는, 띠상 강판(100)을 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 배치된다(도 2 내지 도 5를 참조). 상측 유도기(200)와 하측 유도기(300)는 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 여기서는, 상측 유도기(200)에 대해서 상세하게 설명하고, 하측 유도기(300)의 상세한 설명을 필요에 따라서 생략한다. 띠상 강판(100)은, z축 방향 및 x축 방향으로 이동하는 경우가 있고, 띠상 강판(100)은, 유도 가열 장치의 중앙으로부터 약간 벗어난 위치에 있는 경우도 있다. 이러한 띠상 강판(100)의 위치 이동(예를 들어, 사행 등)이 있어도, 공지의 기술(예를 들어, 국제 공개 공보 WO2019/181653)에 의해, 띠상 강판(100)이, 가능한 한 유도 가열 장치의 중앙에 위치하도록 제어되는 경우가 많다. 도 1을 포함해서 이하의 도면에서는, 원칙으로서, 띠상 강판(100)의 상면측과 하면측의 가열량과, 띠상 강판(100)의 반송 방향의 좌측과 우측의 가열량이 동등해지는 이상적인 위치(예를 들어, 유도 가열 장치의 중앙에 위치)에 띠상 강판(100)이 있을 경우의 상태가 도시되어 있다. 이하의 설명에서는, 띠상 강판(100)이 상기 이상적인 위치에 있을 경우에, 띠상 강판(100)의 두께 방향의 중심 위치를 통과하고, 또한, 당해 띠상 강판(100)의 두께 방향에 수직인 면을 필요에 따라서 반송 예정면 CP라고 칭한다. 또한, 띠상 강판(100)의 두께 방향의 중심 위치를 통과하고, 또한, 당해 띠상 강판(100)의 두께 방향에 수직인 면은, 띠상 강판(100)의 두께 방향의 중심 위치를 통과하고, 또한, 당해 띠상 강판(100)의 판면에 평행한 면이기도 하다. 유도 가열 장치의 설계 시에 반송 예정면 CP는 결정되어 있기 때문에, 유도 가열 장치 자체에 반송 예정면 CP가 내재되어 있다. 반송 예정면 CP는, 유도 가열 장치의 중앙에 위치하고 있는 경우가 많다. 이 때문에, 상측 유도기(200)와 하측 유도기(300)의 간격의 중앙이 이루는 면을, 반송 예정면 CP로 해도 된다. 또한, 이하의 설명에서는, 띠상 강판(100)의 반송 방향을 필요에 따라 반송 방향이라고 칭한다. 또한, 이하의 설명에서는, 상측 유도기(200)와 하측 유도기(300)가 대향하는 방향을 필요에 따라서 코일의 대향 방향 또는 단순히 대향 방향이라고 칭한다. 도 1에서는, 반송 예정면 CP의 표측이 z축의 정 방향측이며, 반송 예정면 CP의 이측이 z축의 부 방향측인 경우를 예시한다. 또한, 도 1에서는, 상측 유도기(200)가, 반송 예정면 CP의 표측에 배치되고, 또한, 하측 유도기(300)가, 반송 예정면 CP의 이측에 배치될 경우를 예시한다.
이상과 같이 도 1에서는, 코일의 대향 방향이 z축 방향이며, 띠상 강판(100)의 반송 방향이 y축의 정 방향일 경우를 예시한다. 따라서, 도 1에서는, 코일의 대향 방향 및 띠상 강판(100)의 반송 방향과 수직인 방향인 폭 방향이 x축 방향일 경우를 예시한다.
또한, 상측 유도기(200) 및 반송 예정면 CP의 간격(z축 방향의 거리)과, 하측 유도기(300) 및 반송 예정면 CP의 간격은 통상 동등하게 되지만, 서로 달라도 된다. 본 실시 형태에서는, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심에서의 y-z 평면을 대칭면으로 하는 경면 대칭의 관계가 되는 형상을 유도 가열 장치가 갖는 경우를 예시한다. 상측 유도기(200) 및 반송 예정면 CP의 간격과, 하측 유도기(300) 및 반송 예정면 CP의 간격이 동일한 경우, 유도 가열 장치는, 반송 예정면 CP를 대칭면으로 하는 경면 대칭의 관계가 되는 형상을 갖는다. 또한, y-z 평면은, y축 및 z축에 평행한 가상면이다.
도 2는 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 2는, 도 1의 I-I 단면도이다. 도 3은 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 3은, 도 1의 II-II 단면도이다. 도 4는 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 4는, 도 1의 III-III 단면도이다. 도 5는 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 5는, 도 1의 IV-IV 단면도이다.
도 2에서, 상측 유도기(200)는, 상측 코어(210)와, 코일(220)과, 실드판(230a, 230b)을 구비한다. 이하의 설명에서는, 유도 가열 장치 및 띠상 강판(100)의 폭 방향을, 필요에 따라 x축 방향이라고 칭한다. 또한, 이하의 설명에서는, 띠상 강판(100)의 반송 방향에 평행한 방향(띠상 강판(100)의 길이 방향)을, 필요에 따라서 y축 방향이라고 칭한다. 또한, 이하의 설명에서는, 상측 유도기(200)와 하측 유도기(300)의 대향 방향(띠상 강판(100)의 두께 방향)을, 필요에 따라서 z축 방향이라고 칭해서 설명한다.
코일(220)은 주회부를 갖는 도전체이다. 또한, 도 1에서는, 두께가 있는 부분(교류 전원(400)으로부터 연장되는 직선 이외의 부분)이 코일(220)의 주회부일 경우를 예시한다. 코일(220)의 주회부는, x-y 평면에 있어서, 상측 코어(210)의 슬롯을 통해서 상측 코어(210)를 레이스 트랙 형상으로 주회하도록 배치된다. 본 실시 형태에서는, 반송 예정면 CP에 대해서 코일(220, 320)이 대향하도록 배치된다. 또한, 한 쌍의 코일을 구성하는 코일 중, 반송 예정면 CP의 표측에 배치된 코일(220)과, 당해 한 쌍의 코일을 구성하는 코일 중, 반송 예정면 CP의 이측에 배치된 코일(320)이 대향하는 방향은 상술한 코일의 대향 방향이다. 또한, x-y 평면은, x축 및 y축에 평행한 가상면이다. 코일(220)은, 반송 예정면 CP에 대해서 수직인 방향과 코일(220)의 축심 방향이 평행해지도록 배치되는 것이 바람직하다. 코일(220)의 축심은, 코일(220)을 주회시킬 때의 축이다. 도 1에 나타내는 예에서는, 코일(220)의 축심은 z축에 평행하다.
또한, 코일(220)은, 도전체의 주위에 배치되는 절연체를 갖고 있어도 된다. 또한, 여기서는, 코일(220)의 감기 횟수가 1일 경우를 예시한다. 그러나, 코일(220)의 감기 횟수는 2 이상이어도 된다. 코일(220, 320)의 감기 횟수는 동일한 것이 바람직하다.
또한, 도 2 내지 도 5에서는, 코일(220)의 반송 예정면 CP측의 단부(코일(220)의 반송 예정면 CP측에 가장 가까운 z축 방향의 단부)가, 상측 코어(210)의 반송 예정면 CP측의 단부(상측 코어(210)의 반송 예정면 CP측에 가장 가까운 z축 방향의 단부)보다 반송 예정면 CP측에 있는 경우를 예시한다. 그러나, 예를 들어 코일(220)의 반송 예정면 CP측의 단부의 z축 방향의 위치와, 상측 코어(210)의 반송 예정면 CP측의 단부의 z축 방향의 위치는 동일해도 된다.
상측 코어(210)는 강자성체를 사용하여 구성된다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상측 코어(210)는, 비에지 코어(211)와, 2개의 에지 코어(212 내지 213)를 갖는다.
에지 코어(212 내지 213)는, x축 방향에 있어서 비에지 코어(211)의 양측(x축의 정 방향측 및 x축의 부 방향측)에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(211)의 x축 방향의 위치 중에 상측 코어(210)에서의 x축 방향의 중심 위치가 포함되는 경우를 예시한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(211)와 2개의 에지 코어(212 내지 213)가 일체화되어 있는 경우를 예시한다. 따라서, 비에지 코어(211)와 에지 코어(212 내지 213)의 경계선은 존재하지 않는다.
또한, 본 실시 형태에서는, x축 방향으로 적층된 복수의 전자 강판이며, 동일한 두께 및 동일한 평면 형상의 복수의 전자 강판에 의해 비에지 코어(211)가 구성되는 경우를 예시한다. 마찬가지로, 본 실시 형태에서는, x축 방향으로 적층된 복수의 전자 강판이며, 동일한 두께 및 동일한 평면 형상의 복수의 전자 강판에 의해 에지 코어(212 내지 213)가 구성되는 경우를 예시한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 에지 코어(212 내지 213)를 구성하는 전자 강판의 두께, 평면 형상 및 적층 매수가 동일한 경우를 예시한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(211)를 구성하는 전자 강판의 두께와, 에지 코어(212 내지 213)를 구성하는 전자 강판의 두께가 동일한 경우를 예시한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(211)를 구성하는 전자 강판의 평면 형상 및 적층 매수와, 에지 코어(212 내지 213)를 구성하는 전자 강판의 평면 형상 및 적층 매수가 다른 경우를 예시한다. 예를 들어, 비에지 코어(211)의 x축 방향의 길이와, 에지 코어(212 내지 213)의 x축 방향의 길이가 다를 경우, 당해 차이에 대응하여, 비에지 코어(211)를 구성하는 전자 강판의 적층 매수와, 에지 코어(212 내지 213)를 구성하는 전자 강판의 적층 매수가 다르게 된다.
비에지 코어(211) 및 에지 코어(212 내지 213) 각각을 구성하는 복수의 전자 강판은, 서로 분리되지 않도록 고정된다. 복수의 전자 강판의 고정 방법은 한정되지 않는다. 예를 들어, 접착제에 의한 고정, 용접에 의한 고정, 코킹에 의한 고정 및 고정 부재를 사용한 고정 등, 공지의 다양한 방법이, 복수의 전자 강판의 고정 방법으로서 채용된다. 또한, 비에지 코어(211)를 구성하는 전자 강판의 두께와, 에지 코어(212 내지 213)를 구성하는 전자 강판의 두께는, 동일할 필요는 없다. 또한, 표기의 사정상, 도 2 및 도 3에서는 개개의 전자 강판의 경계선의 도시를 생략한다.
도 4에서, 비에지 코어(211, 311)는, 중앙 다리부(2111, 3111)와, 동체부(2112, 3112)를 갖는다. 또한, 설명의 사정상, 도 4에서, 중앙 다리부(2111, 3111) 및 동체부(2112, 3112)를 이점쇄선(가상 선)으로 나타낸다(각 도면에서 이점쇄선은 가상 선이다). 도 4에서는, 중앙 다리부(2111, 3111) 및 동체부(2112, 3112)가 일체화되어 있는 경우를 예시한다. 따라서, 중앙 다리부(2111, 3111) 및 동체부(2112, 3112)의 경계선은 존재하지 않는다.
또한, 본 실시 형태뿐만 아니라, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태에서도, 에지 코어가 아니라는 의미를 강조하기 위해서, 비에지 코어라는 명칭을 사용하고 있다. 에지 코어라는 명칭이 아니라, 센터 코어 등 다른 임의의 명칭으로 해도 된다.
동체부(2112, 3112)는 각각, 코일(220, 320)의 배면측에서, 코일(220, 320)보다 반송 방향의 상류측 (y축의 부 방향측)의 영역부터, 코일(220, 320)보다 반송 방향의 하류측(y축의 정 방향측)의 영역까지, 반송 방향에 평행한 방향(y축 방향)으로 연장 설치된다. 코일(220, 320)의 배면측이란, 반송 예정면 CP측의 반대측이다. 도 4 및 도 5에 도시하는 예에서는, 코일(220)의 배면측은 z축의 정 방향측이며, 코일(320)의 배면측은 z축의 부 방향측이다. 이하의 설명에서는, 반송 방향의 상류측을, 필요에 따라 상류측이라고 칭한다. 또한, 반송 방향의 하류측을, 필요에 따라 하류측이라고 칭한다. 또한, 반송 예정면 CP측의 반대측을, 필요에 따라 배면측이라고 칭한다.
중앙 다리부(2111, 3111)는 각각, 코일(220, 320)의 중공 부분을 통과하도록, 동체부(2112, 3112)로부터 반송 예정면 CP의 방향으로 연장된다. 여기서, 중공 부분이란, 레이스 트랙 형상으로 주회하고 있는 코일(220, 320)을 하나의 륜으로 간주했을 경우에, 륜의 (외측이 아니라) 내측을 의미한다. 중앙 다리부(2111, 3111)의 y축 방향에서의 위치 중에, 코일(220, 320)의 축심의 y축 방향에서의 위치가 포함되는 것이 바람직하다. 즉, 중앙 다리부(2111, 3111)의 y 좌표 중에, 코일(220, 320)의 축심의 y 좌표와 중복되는 좌표가 존재하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 중앙 다리부(2111, 3111)의 무게 중심의 x-y 평면에서의 위치(x-y 좌표)와, 코일(220, 320)의 축심의 x-y 평면에서의 위치(x-y 좌표)가 일치하는 경우를 예시한다.
중앙 다리부(2111, 3111)는, 코어의 티스이다. 본 실시 형태에서는, 중앙 다리부(2111, 3111)의 선단면이 비에지 코어(211, 311)의 자극면일 경우를 예시한다. 동체부(2112, 3112)는, 코어의 요크이다. 또한, 중앙 다리부(2111, 3111)의 선단면은, 반송 예정면 CP와 대향하는 면이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 비에지 코어(211, 311)의 y-z 평면에 평행한 면의 형상은 T형이다. 즉, 비에지 코어(211, 311)는, 소위 T형 코어이다. 또한, 중앙 다리부(2111, 3111)의 선단측 형상은 끝으로 갈수록 가늘어지는 형상이어도 된다. 이하의 설명에서는, y-z 평면을 따라 자른 단면을, 필요에 따라서 y-z 단면이라고 칭한다.
도 5에서, 에지 코어(212, 313)는, 중앙 다리부(2121, 3121)와, 상류측 다리부(2122, 3122)와, 하류측 다리부(2123, 3123)와, 동체부(2124, 3124)를 갖는다.
동체부(2124, 3124)는 각각, 코일(220, 320)의 배면측에서, 코일(220, 320)보다 반송 방향의 상류측(y축의 정 방향측)의 영역부터, 코일(220, 320)보다 반송 방향의 하류측(y축의 부 방향측)의 영역까지, 반송 방향에 평행한 방향(y축 방향)으로 연장 설치된다.
중앙 다리부(2121, 3121)는 각각, 코일(220, 320)의 중공 부분을 통과하도록, 동체부(2124, 3124)로부터 반송 예정면 CP의 방향으로 연장된다.
상류측 다리부(2122, 3122)는 각각, 코일(220, 320)보다 상류측(y축의 부 방향측)에서, 동체부(2124, 3124)로부터 반송 예정면 CP의 방향으로 연장된다.
하류측 다리부(2123, 3123)는 각각, 코일(220, 320)보다 하류측(y축의 정 방향측)에서, 동체부(2124, 3124)로부터 반송 예정면 CP의 방향으로 연장된다.
중앙 다리부(2121), 상류측 다리부(2122) 및 하류측 다리부(2123)는, y축 방향에 있어서 간격을 갖는 상태로 배치된다. 중앙 다리부(3121), 상류측 다리부(3122) 및 하류측 다리부(3123)도, y축 방향에 있어서 간격을 갖는 상태로 배치된다.
중앙 다리부(2121, 3121), 상류측 다리부(2122, 3122) 및 하류측 다리부(2123, 3123)는, 코어의 티스이다. 본 실시 형태에서는, 중앙 다리부(2121, 3121)의 선단면, 상류측 다리부(2122, 3122)의 선단면 및 하류측 다리부(2123, 3123)의 선단면이 에지 코어(212, 312)의 자극면일 경우를 예시한다. 동체부(2124, 3124)는, 코어의 요크이다. 또한, 중앙 다리부(2121, 3121)의 선단면, 상류측 다리부(2122, 3122)의 선단면 및 하류측 다리부(2123, 3123)의 선단면은, 반송 예정면 CP와 대향하는 면이다.
도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 중앙 다리부(2111, 3111)와 반송 예정면 CP의 간격(z축 방향의 길이) D11과, 에지 코어(212, 312)가 갖는 중앙 다리부(2121, 3121)와 반송 예정면 CP의 간격 D1이 동일한 경우를 예시한다(이 경우, 상측 유도기(200)측의 간격 D11은 하측 유도기(300)측의 간격 D11과 동등하고, 또한, 상측 유도기(200)측의 간격 D1은 하측 유도기(300)측의 간격 D1과 동등한 것이 바람직하지만, 필수는 아니다.). 따라서, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 중앙 다리부(2111, 3111)의 z축 방향의 길이 D12와, 에지 코어(212, 312)가 갖는 중앙 다리부(2121, 3121)의 z축 방향의 길이 D5도 동일해진다.
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이 본 실시 형태에서는, 상류측 다리부(2122, 3122)와 반송 예정면 CP의 간격 D2와, 하류측 다리부(2123, 3123)와 반송 예정면 CP의 간격 D3이 동일한 경우를 예시한다(이 경우, 상측 유도기(200)측의 간격 D2는 하측 유도기(300)측의 간격 D2와 동등하고, 또한, 상측 유도기(200)측의 간격 D3은 하측 유도기(300)측의 간격 D3과 동등한 것이 바람직하지만, 필수는 아니다.). 따라서, 상류측 다리부(2122, 3122)의 z축 방향의 길이 D6과, 하류측 다리부(2123, 3123)의 z축 방향의 길이 D7도 동일해진다.
또한, 본 실시 형태에서는, 에지 코어(212, 312)가 갖는 다리부(중앙 다리부(2111, 3111), 상류측 다리부(2122, 3122), 하류측 다리부(2123, 3123)와 반송 예정면 CP의 간격 D1 내지 D3이 동일한 경우를 예시한다(이 경우, 상측 유도기(200)측의 간격 D1은 하측 유도기(300)측의 간격 D1과 동등하고, 또한, 상측 유도기(200)측의 간격 D2는 하측 유도기(300)측의 간격 D2와 동등하고, 또한, 상측 유도기(200)측의 간격 D3은 하측 유도기(300)측의 간격 D3과 동등한 것이 바람직하지만, 필수는 아니다.). 따라서, 에지 코어(212, 312)가 갖는 다리부와 반송 예정면 CP의 간격 D1 내지 D3과, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 중앙 다리부와 반송 예정면 CP의 간격 D11도 동일해진다.
본 실시 형태뿐만 아니라, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태에서도, 에지 코어의 중앙 다리부와 반송 예정면의 간격 D1과, 에지 코어가 갖는 상류측 다리부 및 하류측 다리부와 반송 예정면의 간격 D2 및 D3은, 동일한 것이 바람직하다. 마찬가지로, 본 실시 형태뿐만 아니라, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태에서도, 에지 코어의 중앙 다리부와 반송 예정면의 간격 D1과, 비에지 코어의 중앙 다리부와 반송 예정면의 간격 D11은, 동일한 것이 바람직하다. 나아가, 본 실시 형태뿐만 아니라, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태에서도, 비에지 코어의 중앙 다리부의 z축 방향의 길이 D12와, 에지 코어의 중앙 다리부의 z축 방향의 길이 D5는 동일해도 되고, 이 길이 D12와 D5가, 에지 코어의 상류측 다리부 및 하류 다리부의 z축 방향의 길이 D6과 D7과 동일해도 된다.
그러나, 반드시 이상과 같이 해서 다리부의 길이를 정할 필요는 없다. 예를 들어, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 중앙 다리부(2111)와 반송 예정면 CP의 간격 D11은, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 다리부와 반송 예정면 CP의 간격 D1 내지 D3보다 길어도 짧아도 된다. 또한, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 중앙 다리부(2121, 3121)와 반송 예정면 CP의 간격 D1은, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122)와 반송 예정면 CP의 간격 D2 및 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 하류측 다리부(2123, 3123)와 반송 예정면 CP의 간격 D3보다 길어도 짧아도 된다. 또한, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122)와 반송 예정면 CP의 간격 D2 및 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 하류측 다리부(2123, 3123)와 반송 예정면 CP의 간격 D3은 동일하지 않아도 된다.
또한, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122)와 반송 예정면 CP의 간격 D2 및 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 하류측 다리부(2123, 3123)와 반송 예정면 CP의 간격 D3은, 비에지 코어(211)의 부분 중 중앙 다리부(2111) 이외의 부분과 반송 예정면 CP의 간격보다 짧다(또한, 이 짧음 정도의 예에 대해서는 도 6을 참조하면서 후술한다). 즉, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122)의 선단면은, 비에지 코어(211)의 영역 중 중앙 다리부(2111) 이외의 영역보다, 반송 예정면 CP측에 위치한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 에지 코어(212, 312)의 y-z 단면의 형상은 E형이다. 즉, 에지 코어(212, 313)는, 소위 E형 코어이다(단, 도 5에 나타내는 예에서는, E의 3개의 가로선의 길이는 모두 동일하다).
또한, 에지 코어(213, 313)의 y-z 단면도 도 5에 나타내는 에지 코어(212, 312)의 y-z 단면과 동일해진다. 도 5에서, 212, 2121, 2122, 2123, 230a, 312, 3121, 3122, 3123, 330a 뒤에 부여하고 있는 (213), (2131), (2132), (2133), (230b), (313), (3131), (3132), (3133), (330b)는 이것을 나타낸다. 또한, 상술한 바와 같이 도 5에서, 중앙 다리부(2121, 3121), 상류측 다리부(2122, 3122), 하류측 다리부(2123, 3123) 및 동체부(2124, 3124)를 나타내는 이점쇄선은 가상 선이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 코일(220, 320)의 주회부의 x축 방향의 길이는, 띠상 강판(100)의 폭보다 길다. 구체적으로는, 코일(220, 320)의 주회부의 x축 방향의 길이는, 유도 가열 장치의 최대 처리 가능 폭보다 길다. 그 결과, z축 방향에서 본 경우에 있어서, 코일(220, 320)은, 유도 가열 장치의 최대 처리 가능 폭을 덮을 만큼의 x축 방향의 길이를 갖는다. 여기서, 유도 가열 장치의 최대 처리 가능 폭이란, 유도 가열 장치가 가열 가능한 최대 폭의 띠상 강판(100)이 (사행 등에 의해) x축의 정 또는 부의 방향으로 이동해도, 당해 띠상 강판(100)이 존재할 가능성이 있는 x축 방향의 범위이다. 또한, 코일(220, 320)의 주회부의 x축 방향의 양단은, 띠상 강판(100)의 x축 방향의 양단(즉, 상기 유도 가열 장치의 최대 처리 가능 폭의 양단)보다 외측에 존재한다. 즉, 코일(220, 320)의 주회부의 x축의 정 방향측의 끝은, 띠상 강판(100)(즉, 상기 유도 가열 장치의 최대 처리 가능 폭)의 x축의 정 방향측의 끝보다, x축의 정 방향측에 존재한다. 또한, 코일(220, 320)의 주회부의 x축의 부 방향측의 끝은, 띠상 강판(100)(즉, 상기 유도 가열 장치의 최대 처리 가능 폭)의 x축의 부 방향측의 끝보다, x축의 부 방향측에 존재한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 코일(220, 320)에는, 교류 전원(400)이 전기적으로 접속된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 코일(220)의 주회부의 일단부(221)는, 교류 전원(400)의 2개의 출력 단자의 한쪽 단자(401)에 전기적으로 접속된다. 또한, 코일(220)의 주회부의 타단부(222)는, 교류 전원(400)의 2개의 출력 단자의 다른 쪽 단자(402)에 전기적으로 접속된다.
또한, 코일(320)의 주회부의 2개의 단부 중, 코일(220)의 주회부의 일단부(221)와 z축 방향에 있어서 서로 대향하는 위치에 있는 일단부(321)는, 교류 전원(400)의 2개의 출력 단자의 한쪽 단자(401)에 전기적으로 접속된다. 또한, 코일(320)의 주회부의 2개의 단부 중, 코일(220)의 주회부의 타단부(222)와 z축 방향에 있어서 서로 대향하는 위치에 있는 타단부(322)는, 교류 전원(400)의 2개의 출력 단자의 다른 쪽 단자(402)에 전기적으로 접속된다.
이와 같이 본 실시 형태에서는, 코일(220) 및 코일(320)은, 교류 전원(400)에서 보았을 경우에, 코일(220) 및 코일(320)의 감기 방향이 서로 동일한 배향으로 되도록, 교류 전원(400)에 병렬로 접속된다.
따라서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 동 시각에서의 동일한 시점에서 보았을 경우에, 코일(220) 및 코일(320)의 서로 대향하는 영역에 흐르는 교류 전류의 배향은, 서로 동일한 배향으로 된다(도 1의 코일(220) 및 코일(320) 내에 나타내는 화살표 선을 참조).
도 1의 코일(220) 및 코일(320) 내에 나타내는 화살표 선은, 유도 가열 장치를, 그 상방에서 부감한 경우에, 코일(220)에 흐르는 교류 전류의 배향이 시계 방향(우회전)이며, 코일(320)에 흐르는 교류 전류의 배향이 시계 방향(우측 배향)인 것을 나타낸다.
여기서, 교류 전원(400)으로부터 코일(220) 및 코일(320)에 흐르는 교류 전류의 순시값은, 각각 동일하다. 또한, 교류 전류의 파형은, 예를 들어 사인파이다. 단, 교류 전류의 파형은, 사인파에 한정되지 않는다. 교류 전류의 파형은, 일반적인 유도 가열 장치에서 사용될 수 있는 파형과 동일한 파형이어도 된다.
이상과 같이, 코일(220, 320)은, 서로 동일한 배향의 교류 전류의 통전에 의해 생기는 교번 자계가, 띠상 강판(100)의 반송 예정면 CP와 교차하도록, 반송 예정면 CP의 표측과 이측에 배치된다. 본 실시 형태에서는, 2개의 코일(220, 320)에 의해 한 쌍의 코일이 구성되는 경우를 예시한다. 한 쌍의 코일을 구성하는 코일의 1개는 코일(220)이며, 한 쌍의 코일을 구성하는 또 하나의 코일은 코일(320)이다.
또한, 코일(220) 및 코일(320)에, 이상과 같은 교류 전류가 흐르면, 도 1에 도시하는 바와 같이 코일(220, 320)에 하나의 교류 전원이 접속될 필요는 없다. 예를 들어, 코일(220)에 접속되는 교류 전원과 코일(320)에 접속되는 교류 전원은, 그러한 교류 전원으로부터 흐르는 전류의 주파수의 동기가 취해져 있으면, 다른 교류 전원이어도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 유도 가열 장치가 구비하는 한 쌍의 코일을 구성하는 코일 중, 반송 예정면 CP의 표측에 배치되는 코일의 수와, 당해 한 쌍의 코일을 구성하는 코일 중, 반송 예정면 CP의 이측에 배치되는 코일의 수가 각각 1일 경우를 예시한다. 그러나, 유도 가열 장치가 구비하는 한 쌍의 코일을 구성하는 코일 중, 반송 예정면 CP의 표측에 배치되는 코일의 수와, 당해 한 쌍의 코일을 구성하는 코일 중, 반송 예정면 CP의 이측에 배치되는 코일의 수는, 각각 2 이상이어도 된다. 예를 들어, 반송 예정면 CP의 표측에서, 2 이상의 코일이, y축 방향으로 서로 간격을 갖는 상태로 배치되어도 된다. 마찬가지로, 예를 들어 반송 예정면 CP의 이측에서, 2 이상의 코일이, y축 방향으로 서로 간격을 갖는 상태로 배치되어도 된다. 유도 가열 장치가 구비하는 한 쌍의 코일을 구성하는 코일 중, 반송 예정면 CP의 표측에 배치되는 2 이상의 코일에는, 예를 들어 코일(220)에 흐르는 전류와 동일한 배향의 교류 전류가 흐른다. 이 경우, 한 쌍의 코일을 구성하는 코일 중, 반송 예정면 CP의 이측에 배치되는 2 이상의 코일에는, 예를 들어 코일(320)에 흐르는 전류와 동일한 배향의 교류 전류가 흐른다.
실드판(230a, 230b)은, 코일(220)과 띠상 강판(100)의 전자적 결합도를 조정(저감)함으로써, 띠상 강판(100)의 에지부의 과가열을 방지하기 위한 실드 부재의 일례이다. 구체적으로 실드판(240a, 240b)은, 띠상 강판(100)의 에지부와, 상측 코어(210)의 에지 코어(212, 213)의 사이에, 이것들과 간격을 갖는 상태로 배치되는 비자성 도전체판이다. 실드판(230a, 230b)의 y축 방향의 길이는, 상측 코어(210)(에지 코어(212, 213))의 y축 방향의 길이보다 긴 것이 바람직하다. 또한, 실드판(230a, 230b)의 상류측 단부가, 상측 코어(210)의 상류측 끝보다 상류측에 있는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 실드판(240a, 240b)의 하류측 단부가, 상측 코어(210)의 하류측 끝보다 하류측에 있는 것이 바람직하다(도 5를 참조).
실드판(230a 내지 230b)은, 그 가동 범위 내에서 x축 방향으로 이동해도 된다. 실드판(230a, 230b)은, 띠상 강판(100)의 에지부와, 상측 코어(210)의 에지 코어(212, 213)의 사이에 실드판(230a, 230b)이 위치하도록, 띠상 강판(100)의 폭에 따라 이동한다. 또한, 실드판(230a, 230b)은, 띠상 강판(100)이 사행하면 x축 방향으로 이동해도 된다. 예를 들어, 실드판(230a, 230b)은, 띠상 강판(100)의 사행량과 동일한 양만큼, x축 방향(띠상 강판(100)이 사행하는 방향)으로 이동해도 된다.
또한, 실드판(230a 내지 230b)을 x축 방향으로 이동시키기 위한 구성은, 예를 들어 실드판(230a 내지 230b)을 x축 방향으로 이동시키기 위한 액추에이터를 사용한 공지의 기술로 실현된다. 따라서 여기서는, 당해 구성의 상세한 설명을 생략한다. 또한, 판의 사행량을 검출하기 위한 구성도, 판의 x축 방향의 단부 위치를 검출하는 센서를 사용한 공지의 기술로 실현된다. 따라서 여기서는, 당해 구성의 상세한 설명을 생략한다. 이러한 공지의 기술로서, 예를 들어 일본 특허 제6658977호 공보에 기재된 기술이 있다.
또한, 띠상 강판(100)의 사행량이 cm의 규모(예를 들어 10cm 미만)일 때, 실드판(230a, 230b)만을 x축 방향으로 이동시키는 것이 바람직하다. 띠상 강판(100)의 사행량이 cm의 규모를 상회하는 경우(예를 들어 10cm 이상인 경우), 유도 가열 장치 전체(상측 유도기(200) 및 하측 유도기(300))를 x축 방향으로 이동시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 유도 가열 장치 전체(상측 유도기(200) 및 하측 유도기(300))는, 띠상 강판(100)의 사행량과 동일한 양만큼, x축 방향(띠상 강판(100)이 사행하는 방향)으로 이동해도 된다.
실드판(230a 내지 230b)은, 상측 코어(210)에 가까운 위치에 배치된다. 따라서, 발명이 해결하고자 하는 과제의 란에서 설명한 바와 같이, 상측 코어(210)(에지 코어(212, 213))로부터의 교번 자계에 의해, 실드판(230a, 230b)에는 큰 와전류가 발생한다. 이 와전류에 의해 생기는 교번 자계의 배향과, 상측 코어(210)(에지 코어(212, 213))로부터의 교번 자계의 배향은 역배향이 된다. 따라서, 실드판(230a, 230b)에 있어서 상측 코어(210)(에지 코어(212, 213))로부터의 교번 자계는 튀기기 쉬워진다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(211) 및 에지 코어(212 내지 213)의 x축 방향의 위치가 이하와 같이 해서 정해지는 경우를 예시한다. 즉, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 에지 코어(212, 213)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치(x 좌표)와, 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치가 동일해지도록, 비에지 코어(211) 및 에지 코어(212 내지 213)의 x축 방향의 위치가 정해져도 된다. 여기서, 판 중심측이란, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가까운 측을 가리킨다. 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심보다 x축의 정 방향측에서는, 판 중심측은 x축의 부 방향측이다. 한편, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심보다 x축의 부 방향측에서는, 판 중심측은 x축의 정 방향측이다.
예를 들어, 도 3에서, 실드판(230a)이, 실드판(230a)의 가동 범위 내에서 가장 x축의 부 방향측으로 이동했을 때, 실드판(230a)의 x축의 부 방향측 단부의 x축 방향의 위치 xs1과, 에지 코어(212)의 x축의 부 방향측 단부의 x축 방향의 위치 xe1이 동일해지도록, 비에지 코어(211) 및 에지 코어(212)의 x축 방향의 위치가 정해져도 된다.
도 3에서는, 에지 코어(212, 213)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xs1, xs2와, 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xe1, xe2가 각각 동일한 경우를 예시한다(xs1=xe1, xs2=xe2). 따라서, 도 3에서는, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때의 상태를 나타내고 있다.
즉, 도 3에서는, 실드판(230a)의 x축의 부 방향측 단부의 x축 방향의 위치 xs1과, 에지 코어(212)의 x축의 부 방향측 단부의 x축 방향의 위치 xe1이 동일한 경우를 예시한다. 마찬가지로, 도 3에서는, 실드판(230b)의 x축의 정 방향측 단부의 x축 방향의 위치 xs2와, 에지 코어(213)의 x축의 정 방향측 단부의 x축 방향의 위치 xe2가 동일한 경우를 예시한다. 따라서, 도 3에서는, 실드판(230a)이, 실드판(230a)의 가동 범위 내에서 가장 x축의 부 방향측으로 이동하고 있고, 또한, 실드판(230b)이, 실드판(230b)의 가동 범위 내에서 가장 x축의 정 방향측으로 이동했을 때의 상태를 나타내고 있다.
상술한 바와 같이 에지 코어(212 내지 213)는, 소위 E형 코어이다. 따라서, 이상과 같이 비에지 코어(211) 및 에지 코어(212 내지 213)의 x축 방향의 위치를 정함으로써, 에지 코어(212, 213)의 3개의 자극면으로부터의 교번 자계(자속)는, 실드판(230a, 230b)에서 튀겨진다고 해도, 당해 3개의 자극면의 어느 자극면으로부터 상측 코어(210)로 돌아간다. 따라서, 실드판(230a, 230b)에서 튀겨진 교번 자계(자속)가 유도 가열 장치의 주위에 노이즈로서 확산하는 것을 억제할 수 있다. 여기서, 에지 코어(212)의 3개의 자극면은, 중앙 다리부(2121)의 선단면, 상류측 다리부(2122)의 선단면 및 하류측 다리부(2123)의 선단면이다. 에지 코어(213)의 3개의 자극면은, 중앙 다리부(2131)의 선단면, 상류측 다리부(2132)의 선단면 및 하류측 다리부(2133)의 선단면이다.
한편, 이상과 같이 비에지 코어(211) 및 에지 코어(212 내지 213)의 x축 방향의 위치를 정함으로써, 비에지 코어(211)는, 실드판(230a 내지 230b)과 대향하지 않는다. 따라서, 비에지 코어(211)를, 소위 T형 코어로 함으로써, 비에지 코어(211)의 자극면(중앙 다리부(2111)의 선단면)으로부터의 교번 자계를 띠상 강판(100)에 도달시키기 쉽게 할 수 있다. 따라서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심측 영역을 효율적으로 가열할 수 있다.
또한, 예를 들어 실드판(230a, 230b)에서 튀겨진 교번 자계(자속)에 의한 영향이 낮은 경우에는, 에지 코어(212, 213)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xs1, xs2와, 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xe1, xe2의 관계를 상술한 바와 같이 해서 정하지 않아도 된다. 실드판(230a, 230b)에서 튀겨진 교번 자계(자속)에 의한 영향이 낮은 경우에는, 예를 들어 교번 자계(자속)에 의한 영향을 받는 물체(예를 들어 전자 기기)가 유도 가열 장치의 근방에 존재하지 않는 경우와, 가열 대상인 띠상 강판(100)이 저품질일 경우 중 적어도 한쪽의 경우가 포함된다.
실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위는, 주로 유도 가열 장치의 최대 처리 가능 폭과 최소 처리 가능 폭을 고려하여, 유도 가열 장치의 설계 시에 결정된다. 여기서, 유도 가열 장치의 최소 처리 가능 폭이란, 유도 가열 장치가 가열 가능한 최소폭의 띠상 강판(100)이 (사행 등에 의해) x축의 정 또는 부의 방향으로 이동해도, 당해 띠상 강판(100)이 존재할 가능성이 있는 x축 방향의 범위이다. 또한, 상술한 바와 같이 유도 가열 장치의 최대 처리 가능 폭이란, 유도 가열 장치가 가열 가능한 최대 폭의 띠상 강판(100)이 (사행 등에 의해) x축의 정 또는 부의 방향으로 이동해도, 당해 띠상 강판(100)이 존재할 가능성이 있는 x축 방향의 범위이다. 에지 코어(212, 213)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xs1, xs2와 (비에지 코어(211)와 에지 코어(212, 213)의 x축 방향의 경계 위치)는, 실드판(230a, 230b)과 같이, 유도 가열 장치의 사용 중에 이동할 수는 없다. 이 때문에, 에지 코어(212, 213)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xs1, xs2는, 상술한 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 이외의 다양한 인자를 고려해서 결정되는 것이 바람직하다. 다양한 요인에는, 예를 들어 유도 가열 장치의 근방에 있는 전자 기기의 배치 상황, 띠상 강판(100)의 가열 효율의 설계 목표, 및 유도 가열 장치가 처리하는 띠상 강판(100)의 판 폭의 분포 등이 포함된다. 유도 가열 장치의 설치 후에, 유도 가열 장치의 근방에 전자 기기가 새롭게 배치되었을 경우 등, 상기 인자에 변화가 있을 경우, 에지 코어(212, 213)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xs1, xs2가 당해 변화에 따른 위치로 수정되도록, 유도 가열 장치는 개조되어도 된다.
하측 유도기(300)도, 상측 유도기(200)와 마찬가지로, 하측 코어(310)와, 코일(320)과, 실드판(330a, 330b)을 구비하고, 상측 유도기(200)와 동일한 구성을 갖는다. 하측 코어(310)는, 비에지 코어(311)와, 에지 코어(312, 313)를 갖는다. 비에지 코어(311)는, 중앙 다리부(3111) 및 동체부(3112)를 갖는다. 에지 코어(312, 313)는, 중앙 다리부(3121, 3131), 상류측 다리부(3122 내지 3122), 하류측 다리부(3132 내지 3132) 및 동체부(3124, 3134)를 갖는다. 또한, 도 4 및 도 5에서 하측 코어(310)에 대해서 나타내는 이점쇄선의 표기 의미와, 도 5에서 하측 코어(310)에 대해서 괄호로 나타내는 부호의 표기 의미는, 상측 코어(210)에 대한 표기의 의미와 동일하다. 또한, 도 5에 나타내는 xs3, xs4, xe3, xe4의 의미는, 각각 xs1, xs2, xe1, xe2의 의미와 동일하다.
본 실시 형태에서는, 상측 코어(210) 및 하측 코어(310)에 의해, 한 쌍의 코일을 구성하는 1개의 코일마다 1조씩 배치된 코어가 구성되는 경우를 예시한다. 한 쌍의 코어를 구성하는 코어의 1개는, 상측 코어(210)이며, 한 쌍의 코어를 구성하는 또 하나의 코어의 1개는 하측 코어(310)이다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(211, 311)를 소위 T형 코어로 한다. 또한, 비에지 코어(211, 311)에 대해서 x축 방향 양측에 각각 배치된 2개의 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)를 소위 E형 코어로 한다. 또한, 에지 코어(212, 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122) 및 하류측 다리부(2123, 3123)와, 반송 예정면 CP의 간격을, 비에지 코어(211, 311)의 부분 중 중앙 다리부(2111, 3111) 이외의 부분과, 반송 예정면(CP)의 간격보다 짧게 한다. 따라서, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치에 있어서 과가열이 우려되는 띠상 강판(100)의 에지부에서는, 띠상 강판(100)에 부여되는 교번 자계의 크기 저하 억제(띠상 강판(100)의 가열 효율)보다 코어로부터의 교번 자계(자속)의 확산을 억제하는 것을 우선적으로 실현할 수 있다. 한편, 띠상 강판(100)의 에지부보다 판 중심측의 영역에서는, 코어로부터의 교번 자계(자속)의 확산보다 띠상 강판(100)에 부여되는 교번 자계의 크기 저하 억제를 우선적으로 실현할 수 있다. 따라서, 원하는 크기의 교번 자계를 발생시키는 것과, 교번 자계가 의도하지 않은 가열이나 노이즈로서 주위로 확산하는 것을 억제하는 것을 양립시킬 수 있다. 따라서, 띠상 강판(100)에 부여되는 교번 자계의 크기 저하 억제와, 교번 자계의 확산 억제의 양립을 지향한 유도 가열 장치를 실현할 수 있다. 이러한 효과는, 유도 가열 장치의 용량이 커짐에 따라서 현저해진다. 본 실시 형태의 유도 가열 장치의 용량은 한정되지 않지만, 이러한 관점에서, 유도 가열 장치의 용량이 10kW 규모 이상(예를 들어 10kW 이상)일 경우에, 이러한 효과가 현저해지므로 바람직하다.
또한, 본 실시 형태에서는, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 에지 코어(212, 213)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xe1, xe2와, 실드판(230a, 230b)의 단부의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xs1, xs2가 동일해지도록, 비에지 코어(211) 및 에지 코어(212 내지 213)의 x축 방향의 위치를 정해도 된다. 따라서, 띠상 강판(100)의 에지부의 과가열을 억제하기 위해서 실드판(230a, 230b)을 사용한 경우에도, 코어로부터의 교번 자계가 유도 가열 장치로부터 확산함으로써, 주위의 물체(예를 들어 전자 기기)가 가열되는 것과, 주위의 물체에 있어서 노이즈가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
<변형예>
본 실시 형태에서는, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 에지 코어(212, 213)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xe1, xe2와, 실드판(230a, 230b)의 단부의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xs1, xs2가 동일해지는 경우를 예시하였다. 상술한 바와 같이 이와 같이 하면, 코어로부터의 교번 자계가 유도 가열 장치로부터 확산하는 것의 억제 효과를 높일 수 있으므로 바람직하다. 그러나, 반드시 이와 같이 할 필요는 없다. 예를 들어, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 에지 코어(212, 213)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xe1, xe2가, 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부의 x축 방향의 위치 xs1, xs2보다, 판 중심측에 위치해도 되고, 판 중심측과는 반대측에 위치해도 된다. 또한, 이하의 설명에서는, 판 중심측과는 반대측을, 필요에 따라 판 단측이라고 칭한다. 여기서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심보다 x축의 정 방향측에서는, 판 단측은 x축의 정 방향측이다. 한편, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심보다 x축의 부 방향측에서는, 판 단측은 x축의 부 방향측이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(211, 311)를 소위 T형 코어로 할 경우를 예시하였다. 그러나, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122)의 선단면과 띠상 강판(100)의 (z축 방향의) 거리가, 비에지 코어(211)의 영역 중 중앙 다리부(2111) 이외의 영역과 띠상 강판(100)의 (z축 방향의) 거리보다 짧아지도록 하고 있으면, 비에지 코어(211, 311)는, T형 코어에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시하는 바와 같이 비에지 코어(211, 311)를 구성해도 된다(도 6은, 도 4에 대응하는 단면도이다.).
도 6에 나타내는 예에서는, 비에지 코어(211)는, 중앙 다리부(2111) 및 동체부(2112)에 더하여, 상류측 다리부(2113) 및 하류측 다리부(2114)를 갖는다. 도 6에 나타내는 예에서는, 상류측 다리부(2113)는, 코일(220)보다 상류측(y축의 부 방향측)에서, 동체부(2112)로부터 반송 예정면 CP의 방향으로 연장된다. 하류측 다리부(2114)는, 코일(220)보다 하류측(y축의 정 방향측)에서, 동체부(2112)로부터 반송 예정면 CP의 방향으로 연장된다.
상류측 다리부(2113) 및 하류측 다리부(2114)는, y축 방향에 있어서 중앙 다리부(2111)의 양측에 중앙 다리부(2111)와 간격을 갖는 상태로 배치된다. 도 6에 나타내는 예에서는, 중앙 다리부(2111)의 선단면에 더하여, 상류측 다리부(2113)의 선단면 및 하류측 다리부(2114)의 선단면도 자극면이다.
도 6에서, 비에지 코어(211)가 갖는 중앙 다리부(2111, 3111)의 z축 방향의 길이 D12는, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 상류측 다리부(2113, 3113), 하류측 다리부(2114, 3114)의 z축 방향의 길이 D14, D16보다 길다. 예를 들어, 코어로부터의 교번 자계의 확산 억제 관점에서, 비에지 코어(211)가 갖는 중앙 다리부(2111, 3111)의 z축 방향의 길이 D12에 대한, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 상류측 다리부(2113, 3113), 하류측 다리부(2114, 3114)의 z축 방향의 길이 D14, D16의 비는, 각각 0.95 이하이어도 된다(D14/D12≤0.95, D16/D12≤0.95). 또한, D13≥D11+D12×0.05 및 D15≥D11+D12×0.05이어도 된다. 또한, 예를 들어 띠상 강판(100)의 가열 효율의 저하 억제 관점에서, 비에지 코어(211)가 갖는 중앙 다리부(2111, 3111)의 z축 방향의 길이 D12에 대한, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 상류측 다리부(2113, 3113), 하류측 다리부(2114, 3114)의 z축 방향의 길이 D14, D16의 비는, 각각 0.90 이하이어도 된다(D14/D12≤0.90, D16/D12≤0.90). 또한, D13≥D11+D12×0.10 및 D15≥D11+D12×0.10이어도 된다.
또한, 도 5 및 도 6에서는, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 상류측 다리부(2113)와 반송 예정면 CP의 간격 D13이, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122)와 반송 예정면 CP의 간격 D2보다 긴 경우를 예시한다. 따라서, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 상류측 다리부(2113)의 z축 방향의 길이 D14는, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122)의 z축 방향의 길이 D6보다 짧다. 마찬가지로 도 5 및 도 6에서는, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 하류측 다리부(2114)와 반송 예정면 CP의 간격 D15가, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 하류측 다리부(2123)와 반송 예정면 CP의 간격 D3보다 긴 경우를 예시한다. 따라서, 비에지 코어(211, 311)가 갖는 하류측 다리부(2114)의 z축 방향의 길이 D16은, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 하류측 다리부(2123)의 z축 방향의 길이 D6보다 짧다. 따라서, 도 6에 도시하는 바와 같이 비에지 코어(211, 311)를 구성해도, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122)와 반송 예정면 CP의 간격 D2 및 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 하류측 다리부(2123, 3123)와 반송 예정면 CP의 간격 D3은, 비에지 코어(211)의 부분 중 중앙 다리부(2111) 이외의 부분과 반송 예정면 CP의 간격보다 짧다.
예를 들어, 코어로부터의 교번 자계의 확산 억제 관점에서, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122)와 반송 예정면 CP의 간격 D2는, 비에지 코어(211, 311)의 부분 중 중앙 다리부(2111) 이외의 부분과 반송 예정면 CP의 간격보다, 상류측 다리부(2122, 3122)의 z축 방향의 길이 D6의 0.05배 이상 짧아도 된다. 마찬가지로, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 하류측 다리부(2123, 3123)와 반송 예정면 CP의 간격 D3은, 비에지 코어(211, 311)의 부분 중 중앙 다리부(2111) 이외의 부분과 반송 예정면 CP의 간격보다, 하류측 다리부(2123, 3123)의 z축 방향의 길이 D7의 0.05배 이상 짧아도 된다.
또한, 예를 들어 띠상 강판(100)의 가열 효율의 저하 억제 관점에서, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 상류측 다리부(2122, 3122)와 반송 예정면 CP의 간격 D2는, 비에지 코어(211, 311)의 부분 중 중앙 다리부(2111) 이외의 부분과 반송 예정면 CP의 간격보다, 상류측 다리부(2122, 3122)의 z축 방향의 길이 D6의 0.10배 이상 또는 0.20배 이상 짧아도 된다. 마찬가지로, 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 갖는 하류측 다리부(2123, 3123)와 반송 예정면 CP의 간격 D3은, 비에지 코어(211, 311)의 부분 중 중앙 다리부(2111) 이외의 부분과, 반송 예정면 CP의 간격보다, 하류측 다리부(2123, 3123)의 z축 방향의 길이 D7의 0.10배 또는 0.20배 이상 짧아도 된다.
또한, 본 실시 형태뿐만 아니라, 제2 실시 형태, 제3 실시 형태 및 제4 실시 형태에서도, 상술한 바와 동일한 짧음 정도(즉, 0.05배 이상, 0.10배 이상 또는 0.20배 이상)로 해도 된다.
도 6에 나타내는 비에지 코어(211, 311)를 사용하는 편이 도 1 내지 도 5에 나타내는 비에지 코어(211, 311)를 사용하는 것보다, 띠상 강판(100)의 가열 효율은 저하되지만, 코어로부터의 교번 자계의 확산을 억제할 수 있다. 따라서, 예를 들어 띠상 강판(100)의 가열 효율의 저하 억제와, 코어로부터의 교번 자계의 확산 억제의 균형을 고려하여, 중앙 다리부(2111)를 갖고 상류측 다리부 및 하류측 다리부를 갖지 않는 비에지 코어(211, 311)(도 4를 참조)를 채용할지, 그렇지 않으면 중앙 다리부(2111), 상류측 다리부(2113) 및 하류측 다리부(2114)를 갖는 비에지 코어(211, 311)(도 6을 참조)를 채용할지를 결정하면 된다.
하측 코어(310)의 비에지 코어(311)도, 상측 코어(210)의 비에지 코어(211)와 마찬가지로, 중앙 다리부(3111) 및 동체부(3112)에 더하여, 상류측 다리부(3113) 및 하류측 다리부(3114)를 갖는다. 상류측 다리부(3113) 및 하류측 다리부(3114)는, y축 방향에 있어서 중앙 다리부(3111)의 양측에 중앙 다리부(3111)와 간격을 갖는 상태로 배치된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 에지 코어(212, 213)의 y-z 단면이 x축 방향의 위치에 관계없이 동일한 경우를 예시하였다. 그러나, 반드시 이와 같이 할 필요는 없다. 예를 들어, 에지 코어(212, 213)는, 판 단측에 배치되는 E형 코어와 판 중심측에 배치되는 E형 코어가, 반드시 합동일 필요는 없고, 다른 형상이어도 된다. 예를 들어, 판 단측에 배치되는 E형 코어의 3개의 다리부(중앙 다리부, 상류측 다리부 및 하류측 다리부)와 반송 예정면 CP의 간격은, 판 중앙측에 배치되는 E형 코어의 3개의 다리부(중앙 다리부, 상류측 다리부 및 하류측 다리부)와 반송 예정면 CP의 간격보다 길어도 짧아도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(211, 311)와 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 동일한 재료(전자 강판)로 구성되는 경우를 예시하였다. 그러나, 비에지 코어(211, 311)와 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313)가 동일한 재료로 구성되어 있을 필요는 없다. 예를 들어, 비에지 코어(211, 311)와 에지 코어(212 내지 213, 312 내지 313) 중 적어도 어느 한쪽을 연자성 페라이트로 구성해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 유도 가열 장치가 실드판(230a, 230b)을 구비하는 경우를 예시하였다. 그러나, 반드시 이와 같이 할 필요는 없다. 예를 들어, 실드판(230a, 230b)이 배치되는 위치에, 띠상 강판(100)의 에지부의 과가열을 방지하기 위해서, 코일(220)과 띠상 강판(100)의 전자적 결합도를 조정(저감)하기 위한 2차 코일이 실드 부재의 일례로서 배치되어도 된다.
이상, 본 실시 형태의 각종 변형예를 설명하였다. <변형예>의 항의 설명 전에 설명한 본 실시 형태의 변형예를 포함하여, 이들 각 변형예의 적어도 2개를 조합한 변형예가, 본 실시 형태의 유도 가열 장치에 채용되어도 된다.
(제2 실시 형태)
이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 상술한 제1 실시 형태에서는, 상측 코어(210) 및 하측 코어(310)가 각각 1개의 코어일 경우를 예시하였다. 따라서, 상측 코어(210) 및 하측 코어(310)에는 x축 방향에 있어서 간극이 존재하지 않는다.
트랜스버스 방식의 유도 가열 장치에서는, 철손이 발생해서 코어가 발열하여, 승온한다. 또한, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치에서는, 큰 자계를 발생시키기 위해서, 띠상 강판(100)을 가열하기 위한 코일이 코어에 대해서 권회된다. 따라서, 코어의 발열이 현저해진다. 또한, 코어의 발열은, 전원이 대용량인 유도 가열 장치에서 현저해진다. 이 점에 대해서, 특허문헌 5, 6에 기재된 기술에서는, 코어의 발열은 고려되어 있지 않기는 하지만, 코어는 복수로 분할된다. 복수로 분할된 코어 전체의 단면적은, 분할되어 있지 않은 코어의 표면적에 비해서 커진다. 코어의 표면적이 클수록 코어로부터의 열 방산은 촉진된다. 따라서, 복수로 분할된 코어의 발열은, 분할되어 있지 않은 코어의 발열에 비해 억제된다.
x축 방향에 있어서 코어가 복수로 분할되면, 코어의 온도는 낮아진다. 그러나, 코어 내의 교번 자계가 분단된다. 따라서, x축 방향에 있어서 코어가 복수로 분할되면, 원하는 크기의 교번 자계를 띠상 강판(100)에 부여할 수 없을 우려가 있다. 이에 의해 띠상 강판(100)의 가열 효율이 떨어짐과 함께, 띠상 강판(100)의 x축 방향의 온도 분포에 치우침이 생긴다. 본 발명자들은, 일반적인 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치의 코어를, x축 방향에 있어서 복수로 분할하면, 띠상 강판(100)의 에지부의 온도가, 띠상 강판(100)의 다른 부분의 온도보다 100℃ 이상 저하되는 경우가 있는 것을 확인하였다.
이러한 띠상 강판(100)의 온도 저하를 억제하기 위해서(즉, 원하는 크기의 교번 자계가 띠상의 도전체판을 교차시키기 위해서) 코어의 분할수를 저감시키면, 코어의 온도를 원하는 온도로 저하시킬 수 없게 된다. 한편, 코어의 온도를 원하는 온도로 저하시키도록 코어의 분할수를 증가시키면, 띠상 강판(100)의 온도 저하를 억제할 수 없게 된다(즉, 원하는 크기의 교번 자계가 띠상의 도전체판을 교차시킬 수 없게 된다). 특허문헌 5, 6에 기재된 기술에서는, 띠상 강판(100)의 에지부의 과가열을 억제하기 위해서 코어를 분할한다. 따라서, 코어의 분할수는, 띠상 강판(100)의 에지부의 과가열과 코어의 발열을 억제할 수 있도록 정해진다. 따라서, 특허문헌 5, 6에 기재된 기술에는, 코어의 온도 상승과, 도전체에 부여되는 교번 자계의 크기 저하를 억제한다는 과제의 인식조차 없다. 이와 같이, 종래의 기술에서는, 코어의 온도 상승 억제와, 띠상의 도전체에 부여되는 교번 자계의 크기 저하 억제 양쪽을 동시에 만족시킬 수 없다는 문제점이 있다.
그래서, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 같이 띠상 강판(100)에 부여되는 교번 자계의 크기 저하 억제와, 교번 자계의 확산 억제의 양립을 지향하는 것에 더하여, 코어의 온도 상승 억제와, 교번 자계의 크기 저하 억제 양쪽을 동시에 만족시킬 수 있는 유도 가열 장치의 일례를 설명한다. 이와 같이 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 대해서, 코어의 온도 상승 억제와, 교번 자계의 크기 저하 억제 양쪽을 동시에 충족시키기 위한 구성이 부가된다. 따라서, 본 실시 형태의 설명에서 제1 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는, 도 1 내지 도 6에 부여한 부호와 동일한 부호를 부여하거나 하여 상세한 설명을 생략한다.
도 7은 유도 가열 장치의 외관 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7은 도 1에 대응하는 도면이다.
도 7에 나타내는 유도 가열 장치는, 상측 유도기(600)와 하측 유도기(700)를 구비한다. 상측 유도기(600)와 하측 유도기(700)는, 반송 예정면 CP를 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 배치된다. 상측 유도기(600)와 하측 유도기(700)는 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 여기서는, 상측 유도기(600)에 대해서 상세하게 설명하고, 하측 유도기(700)의 상세한 설명을 필요에 따라서 생략한다. 또한, 상측 유도기(600) 및 띠상 강판(100)의 간격과, 하측 유도기(700) 및 띠상 강판(100)의 간격은 동일해도 동일하지 않아도 된다. 본 실시 형태에서도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심에서의 y-z 평면을 대칭면으로 하는 경면 대칭의 관계가 되는 형상을 유도 가열 장치가 갖는 경우를 예시한다. 상측 유도기(600) 및 반송 예정면 CP의 간격과, 하측 유도기(700) 및 반송 예정면 CP의 간격이 동일한 경우, 유도 가열 장치는, 반송 예정면 CP를 대칭면으로 하는 경면 대칭의 관계가 되는 형상을 갖는다.
도 8은 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 8은, 도 7의 I-I 단면도이다. 도 9는 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 9는, 도 7의 II-II 단면도이다. 도 10은 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 10은, 도 7의 III-III 단면도이다. 도 11은 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 11은, 도 7의 IV-IV 단면도이다.
도 8 및 도 9에서, 상측 유도기(600)는, 상측 코어(610)와, 브리지 코어(620a 내지 620b)와, 코일(220)과, 실드판(230a 내지 230b)과, 냉각 핀(630a 내지 630h)과, 냉각 소관(小管)((640a 내지 640h)을 구비한다.
상측 코어(610)는, 강자성체를 사용하여 구성된다. 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 상측 코어(610)는, 비에지 코어(611)와, 2개의 에지 코어(612 내지 613)를 갖는다.
에지 코어(612, 613)는, x축 방향에 있어서 비에지 코어(611)의 양측에 배치된다. 본 실시 형태에서도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 비에지 코어(611)의 x축 방향의 위치 중에 상측 코어(610)에서의 x축 방향의 중심 위치가 포함되는 경우를 예시한다.
또한, 본 실시 형태에서도 제1 실시 형태와 마찬가지로, 비에지 코어(611)와 2개의 에지 코어(612 내지 613)가 일체화되어 있는 경우를 예시한다. 따라서, 비에지 코어(611)와 에지 코어(612 내지 613)의 경계선은 존재하지 않는다.
비에지 코어(611)는, x축 방향에 있어서 간격을 갖는 상태로 배치된 복수의 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)를 갖는다. 또한, 에지 코어(612, 613)는 각각, x축 방향에 있어서 간격을 갖는 상태로 배치된 복수의 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)를 갖는다.
여기서, 2개의 부분 에지 코어가 간격을 갖는 상태란, 당해 2개의 부분 에지 코어가 물리적으로 서로 접하고 있지 않은 상태만을 의미하지 않는다. 예를 들어, 2개의 부분 에지 코어의 일부가 서로 접하고 있어도, 당해 2개의 부분 에지 코어가 자기적으로 충분히 결합하고 있지 않기 때문에, 당해 2개의 부분 코어의 사이에 당해 부분 코어와 동일한 재질의 강자성체가 존재하는 경우보다, 각 부분 에지 코어 내의 자속 밀도가 저하되어 있는 상태(예를 들어, 50% 이상 저하 또는 80% 이상 저하되어 있는 상태 등)가 있다. 이러한 상태도, 2개의 부분 에지 코어가 간격을 갖는 상태라고 간주할 수 있다. 즉, 이러한 상태에서도, 후술하는 브리지 코어에 의해, 부분 에지 코어 내의 자속 밀도를 주 코어 내의 자속 밀도와 동일 정도로 회복시킬 수 있다.
본 실시 형태에서는, x축 방향으로 적층된 복수의 전자 강판이며, 두께 및 평면 형상이 제1 실시 형태의 비에지 코어(211)를 구성하는 전자 강판과 동일한 복수의 전자 강판에 의해 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가 구성되는 경우를 예시한다. 또한, x축 방향으로 적층된 복수의 전자 강판이며, 두께 및 평면 형상이 제1 실시 형태의 에지 코어(212, 213)를 구성하는 전자 강판과 동일한 복수의 전자 강판에 의해 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 구성되는 경우를 예시한다. 따라서, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 y-z 단면은, 도 4에 나타내는 비에지 코어(211)의 y-z 단면과 동일하다. 따라서, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)는 각각, 비에지 코어(211)가 갖는 중앙 다리부(2111, 3111) 및 동체부(2112, 3112)와 마찬가지의 중앙 다리부 및 동체부를 갖는다. 또한, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 y-z 단면은, 도 5에 나타내는 에지 코어(212)의 y-z 단면과 동일하다. 따라서, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)는 각각, 에지 코어(212)가 갖는 중앙 다리부(2121), 상류측 다리부(2122), 하류측 다리부(2123) 및 동체부(2124)와 마찬가지의 중앙 다리부, 상류측 다리부, 하류측 다리부 및 동체부를 갖는다.
부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 각각을 구성하는 복수의 전자 강판은, 서로 분리되지 않도록 고정된다. 또한, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 각각을 구성하는 복수의 전자 강판도, 서로 분리되지 않도록 고정된다. 복수의 전자 강판의 고정 방법은 한정되지 않는다. 예를 들어, 접착제에 의한 고정, 용접에 의한 고정, 코킹에 의한 고정 및 고정 부재를 사용한 고정 등, 공지의 다양한 방법이, 복수의 전자 강판의 고정 방법으로서 채용된다. 또한, 표기의 사정상, 도 8 및 도 9에서는 개개의 전자 강판의 경계선의 도시를 생략한다.
도 8 및 도 9에서, 부분 에지 코어(612a, 612b)의 사이, 부분 에지 코어(612b, 612c)의 사이, 부분 에지 코어(612c)와 부분 비에지 코어(611a)의 사이, 부분 비에지 코어(611a, 611b)의 사이에는, 각각 냉각 핀(630a, 630b, 630c, 630d)이 배치된다. 마찬가지로, 부분 에지 코어(613a, 613b)의 사이, 부분 에지 코어(613b, 613c)의 사이, 부분 에지 코어(613c)와 부분 비에지 코어(611c)의 사이, 부분 비에지 코어(611c, 611b)의 사이에는, 각각 냉각 핀(630e, 630f, 630g, 630h)이 배치된다. 또한, 본 실시 형태에서는, 이들 사이의 간격이 고정되어 있는(변경되지 않는) 경우를 예시한다. 그러나, 이들 사이의 간격은 변경 가능해도 된다. 또한, 각 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 x축 방향의 길이는 동일해도 각각 다르게 되어 있어도 된다.
냉각 핀(630a 내지 630h)은, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)를 냉각하기 위한 냉각용 부재의 일례이다. 본 실시 형태에서는, 냉각 핀(630a 내지 630h)이 핀상의 비자성 도전체판일 경우를 예시한다. 냉각 핀(630a 내지 630h)은, 예를 들어 동판에 의해 구성된다.
냉각 핀(630a 내지 630h) 상에는, 냉각 소관(640a 내지 640h)이 설치된다. 냉각 소관(640a 내지 640h)은, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c), 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 및 브리지 코어(620a, 620b)를 냉각하기 위한 냉각용 부재의 일례이다. 본 실시 형태에서는, 냉각 소관(640a 내지 640h)이 비자성 도전체 관일 경우를 예시한다.
냉각 핀(630a 내지 630h)과, 그 위에 설치되는 냉각 소관(640a 내지 640h)은 서로 접촉하고 있다. 또한, 도 10에서는, 냉각 핀(630a 내지 630c, 630e 내지 630g)과, 냉각 소관(640a 내지 640c, 640e 내지 640g)을 합친 영역의 y-z 단면 전체의 외형이, 도 5에 나타내는 에지 코어(212)의 y-z 단면의 외형과 동일한 경우를 예시한다. 즉, 도 10에서는, 냉각 핀(630a) 및 냉각 소관(640a)의 영역 전체의 형상 및 크기가, 도 5에서의 에지 코어(212)의 영역의 형상 및 크기와 동일한 경우를 예시한다. 또한, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 y-z 단면이, 도 5에 나타내는 에지 코어(212)의 y-z 단면과 동일한 것은 상술한 바와 같다. 따라서, 냉각 핀(630a 내지 630c, 630e 내지 630g)과, 냉각 소관(640a 내지 640c, 640e 내지 640g)을 합친 영역의 y-z 단면 전체의 외형은, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 y-z 단면의 외형과 동일하다.
또한, 도 11에서는, 냉각 핀(630d, 630h)과, 냉각 소관(640d, 640h)을 합친 영역의 y-z 단면 전체의 외형이, 도 4에 나타내는 비에지 코어(211)의 y-z 단면의 외형과 동일한 경우를 예시한다. 즉, 도 11에서는, 냉각 핀(630d) 및 냉각 소관(640d)의 영역 전체의 형상 및 크기가, 도 4에서의 비에지 코어(211)의 영역의 형상 및 크기와 동일한 경우를 예시한다. 또한, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 y-z 단면이, 도 4에 나타내는 비에지 코어(211)의 y-z 단면과 동일한 것은 상술한 바와 같다. 따라서, 냉각 핀(630d, 630h)과 냉각 소관(640d, 640h)을 합친 영역의 y-z 단면 전체의 외형은, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 y-z 단면의 외형과 동일하다.
도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 냉각 핀(630a 내지 630c, 630e 내지 630g)의 y-z 단면의 형상은 E형인 것에 반해, 냉각 핀(630d, 630h)의 y-z 단면의 형상은 T형이다. 냉각 핀(630a 내지 630c, 630e 내지 630g)과 냉각 핀(630d, 630h)은 이 점이 다르다.
냉각 소관(640a 내지 640h)의 내부에는 냉각수 등의 냉각 매체가 공급된다. 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 등으로부터, 냉각 소관(640a 내지 640h) 및 냉각 핀(630a 내지 630h)을 통해서, 이 냉각 매체에 열 전도가 행해진다. 따라서, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 등의 냉각이 촉진된다.
본 실시 형태에서는, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c), 냉각 핀(630d, 630h) 및 냉각 소관(640d, 640d)이 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이 해서 조합되었을 때의 형상 및 크기가, 제1 실시 형태의 비에지 코어(211)의 형상 및 크기와 동일한 경우를 예시한다. 또한, 부분 에지 코어(612a 내지 612c), 냉각 핀(630a 내지 630c) 및 냉각 소관(640a 내지 640c)이 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이 해서 조합되었을 때의 형상 및 크기가, 제1 실시 형태의 에지 코어(213)의 형상 및 크기와 동일한 경우를 예시한다. 마찬가지로, 부분 에지 코어(613a 내지 613c), 냉각 핀(630e 내지 630g) 및 냉각 소관(640e 내지 640g)이 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이 해서 조합되었을 때의 형상 및 크기가, 제1 실시 형태의 에지 코어(213)의 형상 및 크기와 동일한 경우를 예시한다. 단, 반드시 이와 같이 할 필요는 없다.
실드판(230a, 230b)에 흐르는 와전류에 기초하는 자계에 의해, 상측 코어(610)의 온도는, 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부의 상방 부근에서 가장 높아진다. 그래서, 본 실시 형태에서는, 비에지 코어(611)의 x축 방향의 위치(x 좌표) 및 에지 코어(612, 613)의 x축 방향의 위치가 이하와 같이 해서 정해지는 경우를 예시한다.
비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 213)에 형성되는 x축 방향의 간극 영역을, 코어 간극 영역이라고 칭하기로 한다. 본 실시 형태에서는, 코어 간극 영역이, 냉각 핀(630a 내지 630h) 및 냉각 소관(640a 내지 640h)이 배치되는 영역인 경우를 예시한다. 본 실시 형태에서는, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 브리지 코어(620a, 620b)와 대향하는 위치에 존재하는 코어 간극 영역 중 가장 판 중심측의 코어 간극 영역의 판 중심측 단부가, 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부보다 내측(판 중심측)에 배치되도록, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 x축 방향의 위치 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 x축 방향의 위치가 정해지는 경우를 예시한다. 도 8 및 도 9에서는, 브리지 코어(620a, 620b)와 대향하는 위치에 존재하는 코어 간극 영역 중 가장 판 중심측의 코어 간극 영역의 판 중심측 단부가, 각각 냉각 핀(630d, 630h)의 판 중심측 단부일 경우를 예시한다.
이와 같이 하여 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 x축 방향의 위치 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 x축 방향의 위치가 정해짐으로써, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 사이의 영역을, 상술한 상측 코어(610)의 온도가 높아지는 영역의 근처에 위치시킬 수 있다. 따라서, 상술한 상측 코어(610)의 온도가 높아지는 영역의 온도를 저감시킬 수 있다. 또한, 본 실시 형태와 같이, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 사이의 영역에, 냉각 핀(630a 내지 630h) 및 냉각 소관(640a 내지 640h)이 배치되면, 상술한 상측 코어(610)의 온도가 높아지는 영역의 온도를 보다 저감시킬 수 있다.
예를 들어, 도 8 및 도 9에서, 실드판(230a)이, 실드판(230a)의 가동 범위 내에서 가장 x축의 부 방향측으로 이동했을 때, 냉각 핀(630d)의 x축의 부 방향측 단부가, 실드판(230a)의 x축의 부 방향측의 단부보다, x축의 부 방향측에 위치하도록, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 x축 방향의 위치 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 x축 방향의 위치가 정해진다. 또한, 도 8 및 도 9에서도 도 2 및 도 3과 마찬가지로, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때의 상태를 나타내고 있다.
브리지 코어(620a, 620b)는, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)와 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 중 적어도 하나의 코어와 자기적으로 결합할 수 있는 강자성체이다. 또한, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)와 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 중 적어도 하나의 코어는, 1개 이상의 부분 비에지 코어만, 부분 에지 코어만, 또는 1개 이상의 부분 비에지 코어와 1개 이상의 부분 에지 코어이다.
여기서, 2개의 코어가 자기적으로 결합할 수 있다는 것은, 유도 가열 장치가 구비하는 코일에 교류 전류가 흐름으로써 당해 2개의 코어가 여자되었을 경우에, 당해 2개의 코어가 자기적으로 결합되는 것을 가리킨다. 유도 가열 장치가 구비하는 코일에 교류 전류가 흐르고 있지 않을 경우, 당해 2개의 코어는 자기적으로 결합되지 않는다. 2개의 코어가 자기적으로 결합된다는 것은, 당해 2개의 코어 중 한쪽 코어의 구성 원자와, 다른 쪽 코어의 구성 원자의 스핀-스핀 결합이 생기는 것이다. 2개의 코어가 자기적으로 결합되어 있는지 여부를 간편하게 확인하기 위해서, 이하의 경우에, 당해 2개의 코어는 자기적으로 결합되어 있다고 해도 된다. 즉, 당해 2개의 코어 중, 코어 내에 발생하는 자속 밀도가 높은 쪽의 코어의 자속 밀도에 대한, 코어 내에 발생하는 자속 밀도가 낮은 쪽의 코어의 자속 밀도의 비가 0.2 이상인 경우에, 당해 2개의 코어는 자기적으로 결합되어 있다고 해도 된다. 상기 비는, 유도 가열 장치의 설계 시에 설계자에 의해 결정되는 장치의 설계 목표이다. 상기 비는, 상기한 바와 같이 0.2로 해도 되지만, 필요에 따라 0.3 이상, 0.4 이상, 0.5 이상 또는 0.6 이상으로 해도 된다.
브리지 코어(620a, 620b)는, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 배면측과, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 배면측에 배치될 필요가 있다. 이하에 그 이유를 설명한다.
브리지 코어(620a, 620b)가, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)와 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 반송 예정면 CP가 존재하는 측에 배치되어도, 브리지 코어(620a, 620b)와 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)는, 자기적으로 결합할 수 있다. 그러나, 이와 같이 하여 브리지 코어(620a, 620b)와 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 배치되면, 띠상 강판(100)을 관통해야 하는 자속의 적어도 일부가 브리지 코어(620a, 620b)를 관통한다. 그 결과, 띠상 강판(100)을 충분히 가열할 수 없게 된다. 또한, 브리지 코어(620a, 620b)가, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 측면(상류측 또는 하류측의 측면, 혹은 x축 방향의 측면)과 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 측면(상류측 또는 하류측의 측면, 혹은 x축 방향의 측면)에 배치되었을 경우, 브리지 코어(620a, 620b)와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 자기적으로 결합하는 정도가 비교적 작아진다. 그 결과, 부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 x축 방향으로 이산됨으로써 작아진 부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 내의 자속 밀도를, 브리지 코어(620a, 620b)에 의해, 부분 비에지 코어(611b) 내의 자속 밀도와 동일 정도로 회복시키는 효과도 작아진다. 또한, 브리지 코어(620a, 620b)가, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 측면과 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 측면에 배치되었을 경우, 띠상 강판(100)을 관통해야 하는 자속의 적어도 일부가 브리지 코어(620a, 620b)를 관통하게 된다. 그 결과, 띠상 강판(100)을 충분히 가열할 수 없게 되거나, 폭 방향(x축 방향)에 있어서 띠상 강판(100)에 온도 구배가 생기기 쉬워지는 경우가 있다.
이상으로부터, 브리지 코어(620a, 620b)는, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 배면측과, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 배면측에 배치될 필요가 있다.
본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a, 620b)가, 자화 방향의 이방성이 없는 강자성체의 일례인 연자성 페라이트를 갖는 경우를 예시한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a)가, 부분 비에지 코어(611a 내지 611b) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c)와 자기적으로 결합할 수 있고, 또한, 브리지 코어(620b)가, 부분 비에지 코어(611b, 611c) 및 부분 에지 코어(613a 내지 613c)와 자기적으로 결합할 수 있는 경우를 예시한다. 이 경우, 부분 비에지 코어(611a) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c)와, 부분 비에지 코어(611c) 및 부분 에지 코어(613a 내지 613c)도, 브리지 코어(620a, 620) 및 부분 비에지 코어(611b)를 통해서 자기적으로 결합할 수 있다. 즉, 상측 코어(610)를 구성하는 모든 부분(부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c))는, 브리지 코어(620a, 620b)를 통해서 자기적으로 결합할 수 있다.
브리지 코어(620a, 620b)를 통해서 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 자기적으로 결합됨으로써, 브리지 코어(620a, 620b)가 존재하지 않는 경우의 유도 가열 장치의 인덕턴스보다, 브리지 코어(620a, 620b)가 존재하는 경우의 유도 가열 장치의 인덕턴스쪽이 커진다. 이와 같이, 브리지 코어(620a, 620b), 부분 비에지 코어(611a 내지 611b) 및 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)는 자기적으로 결합할 수 있다.
브리지 코어(620a, 620b)가 존재하지 않으면, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 사이의 영역(본 실시 형태에서는 냉각 핀(630a 내지 630h))에 의해 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)는 분단된다. 따라서, 각 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 내의 자속 밀도는 작아진다. 이에 반해 본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a, 620b)를 사용함으로써, 이러한 작은 자속 밀도를 크게 할 수 있다. 예를 들어, 브리지 코어(620a, 620b)를 사용함으로써, 각 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 자속 밀도를, 부분 비에지 코어(611a 내지 611b) 내의 자속 밀도와 동일 정도까지 회복시킬 수 있다. 예를 들어, 각 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 내의 자속 밀도는, 비에지 코어(611a 내지 611b) 내의 자속 밀도의 0.75배 이상인 것이 바람직하고, 0.9배 이상인 것이 보다 바람직하다. 단, 상술한 바와 같이 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)와 부분 비에지 코어(611a 내지 611b)는 자기적으로 결합할 수 있으면 된다.
도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이 브리지 코어(620a, 620b)는, 서로 간격을 갖는 상태에서 x축 방향의 양측에 배치된다. 또한, 도 8 및 도 9에서는, z축 방향에서 본 경우에, 브리지 코어(620a, 620b)가, 비에지 코어(611)의 일부와 중첩되도록 배치되는 경우를 예시한다. 또한, 도 8 및 도 9에서는, z축 방향에서 본 경우에, 브리지 코어(620a, 620b)가 각각, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 각각의 적어도 일부와 중첩되도록 배치되는 경우를 예시한다.
여기서, 도 8 및 도 9를 참조하면서, 본 실시 형태에서의 브리지 코어(620a, 620b)의 배치의 일례를 보다 구체적으로 설명한다. 브리지 코어(620a)의 반송 예정면 CP측의 단부면(하면)은, 부분 비에지 코어(611b)의 배면측(상면)의 일부와, 부분 비에지 코어(611b)보다 x축의 정 방향측(일방측)에 배치된 부분 비에지 코어(611a)의 배면측 단부면(상면) 전체와, 부분 에지 코어(612a 내지 612c)의 배면측 단부면(상면) 전체와, 냉각 소관(640a 내지 640d)의 배면측 단부(상단부)에 접촉하고 있다. 또한, 브리지 코어(620b)의 반송 예정면 CP측의 단부면(하면)은, 부분 비에지 코어(611b)의 배면측 단부면(상면)의 일부와, 부분 비에지 코어(611b)보다 x축의 부 방향측(타방측)에 배치된 부분 비에지 코어(611c)의 배면측 단부면(상면) 전체와, 부분 에지 코어(613a 내지 613c)의 배면측 단부면(상면) 전체와, 냉각 소관(640e 내지 640h)의 배면측 단부(상단부)에 접촉하고 있다.
그러나, 브리지 코어(620a, 620b)와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 자기적으로 결합할 수 있으면, 브리지 코어(620a, 620b)와, 비에지 코어(611), 에지 코어(612, 613) 및 냉각 소관(640a 내지 640h)은 접촉하고 있지 않아도 된다. 예를 들어, 브리지 코어(620a, 620b)는, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)와 간격을 갖는 상태로 배치되어도 된다. 또한, 브리지 코어(620a, 620b)는, 비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613) 중 한쪽과만 접촉 또는 간격을 갖고 대향해도 된다. 또한, 브리지 코어(620a, 620b)는, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 중 적어도 하나의 부분 에지 코어의 일부 영역과 접촉 또는 간격을 갖고 대향해도 된다.
브리지 코어(620a, 620b)는, 이하와 같이 배치되는 것이 바람직하다.
도 8 및 도 9에서, 브리지 코어(620a, 620b)의 판 중심측 랩 길이 L은, z축 방향에서 본 경우에, 브리지 코어(620a, 620b)와 대향하는 위치에 존재하는 코어 간극 영역 중 가장 판 중심측의 코어 간극 영역보다 판 중심측의 영역에서, 비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613)와, 당해 브리지 코어(620a, 620b)가 중첩되는 부분의 x축 방향의 길이이다. 도 8 및 도 9에서는, 브리지 코어(620a, 620b)와 대향하는 위치에 존재하는 코어 간극 영역 중 가장 판 중심측의 코어 간극 영역보다 판 중심측의 영역이 부분 비에지 코어(611b)의 영역인 경우를 예시한다.
브리지 코어(620a, 620b)의 판 중심측 랩 길이 L은, 길이 α 이상으로 하는 것이 바람직하고, 길이 β 이상인 것이 보다 바람직하다. 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가, 브리지 코어(620a, 620b)를 통해서 자기적으로 결합되는 것을 확실하게 실현할 수 있기 때문이다.
예를 들어, 도 8 및 도 9에서, 브리지 코어(620a)의 랩 길이 L이 길이 α 이상으로 되도록, 브리지 코어(620a)의 x축의 부 방향측 단부가, 냉각 핀(630d)의 x축의 부 방향측 단부보다 x축의 부 방향측 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 브리지 코어(620a)의 랩 길이 L이 길이 β 이상으로 되도록, 브리지 코어(620a)의 x축의 부 방향측 단부가, 냉각 핀(630d)의 x축의 부 방향측 단부보다 x축의 부 방향측 위치에 배치되는 것이 보다 바람직하다.
길이 α 및 길이 β는, 예를 들어 수식이나 유한 요소법 등을 사용한 공지의 전자계 해석(수치 해석)의 결과로부터 얻어진다. 단, 이하와 같이 길이 α 및 길이 β를 간이적으로 정해도 된다. 즉, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c) 중, 가장 판 중심측에 배치되는 부분 비에지 코어(611b)를 제외한 코어(즉 부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c))의 x축 방향의 길이의 최솟값을 길이 α, 최댓값을 길이 β로 해도 된다. 도 8 및 도 9에서, z축 방향에서 본 경우에 브리지 코어(620a)와 중첩되는 코어는, 부분 비에지 코어(611a 내지 611b) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c)이다. 부분 비에지 코어(611a 내지 611b) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c) 중 가장 판 중심측에 배치되는 부분 비에지 코어(611b)를 제외한 부분 비에지 코어(611a) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c)의 x축 방향의 길이 L1 내지 L4의 최솟값은, 부분 비에지 코어(611a) 및 부분 에지 코어(612b 내지 612c)의 x축 방향의 길이 L3(=L2=L1)이며, 그 최댓값은, 부분 에지 코어(612a)의 x축 방향의 길이 L4이다. 따라서, 브리지 코어(620a)의 판 중심측 랩 길이 L은, 부분 비에지 코어(611a) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c)의 x축 방향의 길이 L1 내지 L4의 최솟값(즉, 부분 비에지 코어(611a) 및 부분 에지 코어(612b 내지 612c)의 x축 방향의 길이 L3(=L2=L1)) 이상으로 하는 것이 바람직하고, 부분 비에지 코어(611a) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c)의 x축 방향의 길이 L1 내지 L4의 최댓값(즉, 부분 에지 코어(612a)의 x축 방향의 길이 L4) 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다. 마찬가지로, 브리지 코어(620b)의 판 중심측 랩 길이 L은, 부분 비에지 코어(611c) 및 부분 에지 코어(613a 내지 613c)의 x축 방향의 길이 L1 내지 L4의 최솟값(즉, 부분 비에지 코어(611c) 및 부분 에지 코어(613b 내지 613c)의 x축 방향의 길이 L3(=L2=L1)) 이상으로 하는 것이 바람직하고, 부분 비에지 코어(611c) 및 부분 에지 코어(613a 내지 613c)의 x축 방향의 길이의 최댓값(즉, 부분 에지 코어(613a)의 x축 방향의 길이 L4) 이상으로 하는 것이 보다 바람직하다.
길이 α는, 브리지 코어(620a, 620b)의 판 중심측 랩 길이 L 등의 바람직한 범위의 하한이 되는 길이이다. 길이 α를 간이적으로 정하는 방법으로서, 부분 비에지 코어(611a)를 제외한 코어(즉, 부분 비에지 코어(611b 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c))의 x축 방향의 길이의 최솟값을 α로 해도 되는 취지를 이미 설명하였다. 그러나, 부분 비에지 코어(611a)의 x축 방향의 길이는, 부분 비에지 코어(611b 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 x축 방향의 길이보다 크기 때문에, 길이 α를 간이적으로 정하는 경우에는, 부분 비에지 코어(611a)를 제외할 필요는 없다. 이 때문에, 후술하는 도 13과 같은 실시 형태의 경우에 있어서, 길이 α를 간이적으로 정할 경우, x축 방향으로 이산한 부분 코어(즉, 도 13의 부분 비에지 코어(611d 내지 611e) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c))의 x축 방향의 길이의 최솟값을 α로 해도 된다.
한편, 브리지 코어(620a, 620b)의 판 중심측 랩 길이 L의 상한값은 특별히 규정할 필요는 없다.
또한, 도 8 및 도 9에서, 브리지 코어(620a, 620b)의 판 단측 랩 길이 L'는, z축 방향에서 본 경우에, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c) 중 가장 판 단측에 배치되는 부분 에지 코어(612a, 613a)와, 당해 브리지 코어(620a, 620b)가 중첩되는 부분의 x축 방향의 길이이다. 브리지 코어(620a, 620b)의 판 단측 랩 길이 L'는, 길이 α 이상으로 하는 것이 바람직하다. 브리지 코어(620a, 620b)의 판 단측 랩 길이 L'는, 예를 들어 길이 β 이상이어도 된다.
또한, 브리지 코어(620a 또는 620b)의 판 단측의 단부가, 부분 에지 코어(612a, 613a)의 판 단측의 단부보다, 판 단측(외측)으로 돌출되는 것을 금지할 필요는 없다. 그러나 기본적으로, 브리지 코어(620a 또는 620b)의 판 단측의 단부가, 부분 에지 코어(612a, 613a)의 판 단측의 단부보다, 판 단측(외측)으로 돌출될 필요는 없다. 왜냐하면, 당해 판 단측에 돌출된 부분에 의한 코어의 자속 밀도의 향상 효과(부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 x축 방향으로 이산됨으로써 작아진 부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 내의 자속 밀도를, 브리지 코어(620a, 620d)에 의해 부분 비에지 코어(611b) 내의 자속 밀도와 동일 정도로 회복시키는 효과)는, 비교적 작기 때문이다. 여기서, 판 단측은 판 중심측의 반대측이다. 브리지 코어(620a)의 판 단측의 단부 및 에지 코어(612a)의 판 단측의 단부는, x축의 정 방향측 단부이다. 브리지 코어(620b)의 판 단측의 단부 및 에지 코어(613b)의 판 단측의 단부는, x축의 부 방향측 단부이다. 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심보다 x축의 정 방향측에서는, 판 단측은 x축의 정 방향측이다. 한편, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심보다 x축의 부 방향측에서는, 판 단측은 x축의 부 방향측이다.
또한, 브리지 코어(620a, 620b)의 높이(z축 방향의 길이) H는, 길이 h, α 중 작은 쪽의 길이의 0.5배 이상(0.5×h와 0.5×α 중 작은 쪽의 값 이상)인 것이 바람직하다. 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613dc)와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가, 브리지 코어(620a, 620b)를 통해서 자기적으로 결합되는 것을 확실하게 실현할 수 있기 때문이다. 또한, 브리지 코어(620a, 620b)의 두께(z축 방향의 길이) H는, 길이 h, α 중 작은 쪽의 길이의 1.0배 이상(h와 α 중 작은 쪽의 값 이상)인 것이 보다 바람직하다. 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613dc)와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가, 브리지 코어(620a, 620b)를 통해서 보다 견고하게 자기적으로 결합되기 때문이다. 브리지 코어(620a, 620b)의 두께(z축 방향의 길이) H의 상한을 특별히 정할 필요는 없지만, 길이 h, α 중 큰 쪽의 길이의 2.0배(2.0×h와 2.0×α 중 큰 쪽의 값) 또는 길이 h, α 중 작은 쪽의 길이의 1.0배(h와 α 중 작은 쪽의 값)로 해도 된다.
여기서, 길이 h는, 도 8 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 영역 중, 당해 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)에 배치되어 있는 코일(220)보다, 코일(220)의 배면측 영역의 z축 방향의 길이이다.
또한, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 y축 방향의 길이 CL에 대한, 브리지 코어(620a, 620b)의 y축 방향의 길이 BL의 비(=BL/CL)는 0.2 이상인 것이 바람직하다. 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가, 브리지 코어(620a, 620b)를 통해서 자기적으로 결합되는 것을 확실하게 실현할 수 있기 때문이다. 또한, 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가, 브리지 코어(620a, 620b)를 통해서 견고하게 자기적으로 결합되도록 하는 관점에서, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 y축 방향의 길이 BL의 비(=BL/CL)는 0.5 초과 또는 0.6 이상인 것이 바람직하다. 비(=BL/CL)의 상한을 특별히 정할 필요는 없지만, 1.0 또는 0.8로 해도 된다.
또한, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 상류측 단부의 y축 방향의 위치는, 브리지 코어(620a, 620b)의 상류측(y축의 부 방향측) 단부의 y축 방향의 위치와 일치하고 있어도 된다. 또한, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 상류측 단부는, 브리지 코어(620a, 620b)의 상류측 단부보다 상류측에 위치하거나, 동일한 위치인 것이 바람직하다. 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 상류측 단부는, 브리지 코어(620a, 620b)의 상류측 단부보다 상류측에 위치해도 된다. 그러나, 코어의 자속 밀도의 향상 효과(부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)가 x축 방향으로 이산됨으로써 작아진 부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 내의 자속 밀도를, 브리지 코어(620a, 620b)에 의해, 부분 비에지 코어(611b) 내의 자속 밀도와 동일 정도로 회복시키는 효과)는 비교적 작다. 이 때문에, 브리지 코어(620a, 620b)의 상류측 단부가, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 상류측 단부보다, 상류측으로 돌출시킬 필요는 없다. 마찬가지로, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 하류측(y축의 정 방향측) 단부의 y축 방향의 위치는, 브리지 코어(620a, 620b)의 하류측 단부의 y축 방향의 위치와 일치하고 있어도 된다. 또한, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 하류측 단부는, 브리지 코어(620a, 620b)의 하류측 단부보다 하류측에 위치해도 된다. 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 하류측 단부는, 브리지 코어(620a, 620b)의 하류측 단부보다 상류측에 위치해도 된다. 그러나, 코어의 자속 밀도의 향상 효과(부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)가 x축 방향으로 이산됨으로써 작아진 부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 내의 자속 밀도를, 브리지 코어(620a, 620b)에 의해 부분 비에지 코어(611b) 내의 자속 밀도와 동일 정도로 회복시키는 효과)는 비교적 작다. 이 때문에, 브리지 코어(620a, 620b)의 하류측 단부가, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 하류측 단부보다, 하류측으로 돌출될 필요는 없다.
또한, 브리지 코어(620a, 620b)의 상류측 단부가, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 상류측 단부보다 상류측에 위치하지 않고, 또한, 브리지 코어(620a, 620b)의 하류측 단부가, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 하류측 단부보다 하류측에 위치하지 않을 경우, 브리지 코어(620a, 620b)의 y축 방향의 중심 위치와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 y축 방향의 중심 위치는 일치해도 된다.
유도 가열 장치를 z축 방향에서 본 경우, 브리지 코어(620a, 620b)는, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)의 x축 방향의 양측 단부(판 단측의 단부) 및 y축 방향의 상류측과 하류측 양측의 단부를 연결하는 영역보다, 외측으로 돌출시키는 것을 금지할 필요는 없다. 그러나 기본적으로, 브리지 코어(620a, 620b)는, 이들 단부를 연결하는 영역보다 외측으로 돌출시킬 필요는 없다. 왜냐하면, 브리지 코어(620a, 620b)가 돌출된 부분에 의한 코어의 자속 밀도의 향상 효과(부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 x축 방향으로 이산됨으로써 작아진 부분 비에지 코어(611a, 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 내의 자속 밀도를, 브리지 코어(620a, 620d)에 의해 부분 비에지 코어(611b) 내의 자속 밀도와 동일 정도로 회복시키는 효과)는, 비교적 작기 때문이다.
또한, 길이 h, L1 내지 L4, BL, CL을 포함하는 유도 가열 장치의 각 부의 길이의 값 그 자체는, 예를 들어 이하와 같이 해서 정해진다. 즉, 유도 가열 장치의 각 부의 길이의 값이 다른 복수의 조건에서, 유도 가열 장치에서 띠상 강판(100)을 유도 가열하는 것을 모의하는 모의 시험 또는 전자계 해석을 행한다. 그리고 모의 시험 또는 전자계 해석의 결과 중, 띠상 강판(100)의 x축 방향의 온도 분포로서 원하는 온도 분포가 얻어진 결과로부터, 유도 가열 장치의 각 부의 길이의 값을 결정한다. 또한, 설치 스페이스 등에 의해 길이의 제약을 받는 부분이 유도 가열 장치에 있을 경우, 당해 부분의 길이의 값은, 당해 제약을 충족하도록 정해진다. 예를 들어, 브리지 코어(620a, 620b)의 크기, 형상 및 위치는, 코일(220)이나 실드판(240a, 240b) 등의 다른 부재의 가동에 영향이 생기지 않도록 결정된다.
이상과 같이 본 실시 형태는, 브리지 코어(620a, 620b)가, 상측 코어(610)(비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613))와 각각 별도의 코어인 경우를 예시한다. 따라서, 도 7 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 브리지 코어(620a, 620b)는, 상측 코어(610)(비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613))와의 경계에 경계선이 존재한다.
또한, 이상의 설명에서 상측 유도기(600)의 각 부 중, 실드판(240a, 240b) 이외의 각 부의 위치는 고정되는 것이 바람직하다.
하측 유도기(700)도, 상측 유도기(600)와 마찬가지로, 비에지 코어(711)(부분 비에지 코어(711a 내지 711c)) 및 에지 코어(712 내지 713)(부분 에지 코어(712a 내지 712c, 713a 내지 713c))를 구비하는 하측 코어(710)와, 브리지 코어(720a, 720b)와, 코일(320)과, 실드판(330a 내지 330b)과, 냉각 핀(730a 내지 730h)과, 냉각 소관(740a 내지 740h)을 구비하고, 상측 유도기(600)와 동일한 구성을 갖는다. 본 실시 형태에서는, 상측 코어(610) 및 하측 코어(710에 의해, 한 쌍의 코일을 구성하는 1개의 코일마다 1조씩 배치된 코어가 구성되는 경우를 예시한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 1조의 코어를 구성하는 코어가, 상측 코어(610)와, 하측 코어(710)를 갖는 경우를 예시한다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a, 620b, 720a, 720b)에 의해, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c, 711a 내지 711c), 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c, 712a 내지 712c, 713a 내지 713c)를 통과하는 주 자속의 범위와 주 자속의 양을, 브리지 코어(620a, 620b, 720a, 720b)가 없는 경우에 비해서 증가시킬 수 있다. 따라서, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c, 711a 내지 711c), 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c, 712a 내지 712c, 713a 내지 713c)를 효율적으로 자기적으로 결합시킬 수 있다.
이상과 같이 브리지 코어(620a, 620b)에 의해, 비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613)(부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c))가 자기적으로 결합할 수 있다. 따라서, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)와, 브리지 코어(620a, 620b)의 사이에서, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c), 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 및 브리지 코어(620a, 620b)의 셋의 자기적인 결합(스핀-스핀 결합)을 증대시킬 수 있다. 이에 의해, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)에서의 자속 밀도와, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)에서의 자속 밀도를, 브리지 코어(620a, 620b)를 마련하지 않는 경우에 비해서 높게 할 수 있다. 이상은, 하측 유도기(300)에서도 동일하다.
또한, 특허문헌 6에서, 스크린(screen)(14)은, 도전체로 구성된다. 마그네틱 패드(magnetic pad)(16)는, 스크린(14)을 지지하는 아마추어(armature)(15)에 배치된다. 따라서, 가령 마그네틱 패드(16)가 강자성체라고 해도, 마그네틱 바(8)와, 마그네틱 패드(16)의 사이에 스크린(14)(도전체)이 존재한다. 따라서, 마그네틱 바(8)와, 마그네틱 패드(16)는 자기적으로 결합되지 않는다. 즉, 마그네틱 패드(16)는, 본 실시 형태에서 설명한 브리지 코어로서의 기능을 갖지 않는다. 또한, 마그네틱 패드(16)는, 코어의 배면측에 위치하고 있지 않기 때문에, 본 실시 형태에서 설명한 브리지 코어로서의 기능을 갖지 않는다.
또한, 아마추어(12)는, 마그네틱 바(8)의 위치 결정을 행하기 위한 것이며, 마그네틱 바(8)와 자기적으로 결합하는 코어가 아니다. 가령 아마추어(12)가 강자성체라고 해도, 아마추어(12)의 두께는 얇기 때문에, 아마추어(12)의 자기 저항은 극히 높아진다. 즉, 마그네틱 바(8)를 통과하는 주 자속이 아마추어(12)를 통과하려고 해도 아마추어(12)는 자기 포화하기 때문에 비자성체와 등가로 된다. 이와 같이, 아마추어(12)는, 가령 강자성체라고 해도 비자성체와 등가로 되어, 마그네틱 바(8)와 자기적으로 결합되지 않는다. 즉, 아마추어(12)는, 본 실시 형태에서 설명한 브리지 코어로서의 기능을 갖지 않는다. 또한, 아마추어(12)는, 코어의 배면측에 위치하고 있지 않기 때문에, 본 실시 형태에서 설명한 브리지 코어로서의 기능을 갖지 않는다.
또한, 특허문헌 6의 기술에서는, 복수의 마그네틱 바(8)는, 간격을 갖는 상태로 배치된다. 이 때문에, 복수의 마그네틱 바(8)에 의해 커진 교번 자계가, 복수의 마그네틱 바(8)의 사이의 영역으로부터 누설되어 주위로 확산한다. 복수의 마그네틱 바(8)로부터 확산된 교번 자계에 의해, 주위의 물체(예를 들어 전자 기기)가 가열될 우려가 있다. 또한, 복수의 마그네틱 바(8)로부터 확산된 교번 자계에 의해, 주위의 물체에서 노이즈가 발생할 우려가 있다. 또한, 복수의 마그네틱 바(8)로부터 확산된 교번 자계에 의해, 띠상 강판(100)이 의도하지 않은 가열을 일으킬 우려가 있다. 이 경우, 띠상 강판(100)의 x축 방향의 온도 분포가 불균일해질 우려가 있다. 유도 가열 장치를 설치하는 장소는 동일 조건으로 되지는 않기 때문에, 띠상 강판(100)이 의도하지 않은 가열을 일으킬지 여부를 예측하는 것은 실질적으로 불가능하다. 의도하지 않은 띠상 강판(100)의 가열 때문에, 유도 가열 장치의 총 전력이 커지면, 유도 가열 장치 전체의 가열 효율의 저하를 초래할 우려가 있다. 이 경우, 띠상 강판(100)을 원하는 온도까지 가열하기 위해서, 유도 가열 장치에 대한 전력 공급의 방법을 재검토하지 않으면 안될 우려가 있다.
이에 비해서 본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a, 620b)에 의해, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)와 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 자기적으로 결합할 수 있다. 따라서, 코어(부분 비에지 코어(611a 내지 611c)와 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613))에 의해 커진 교번 자계가 주위로 확산하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상술한 다양한 폐해를 억제할 수 있다.
또한 본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a, 620b)는, 연자성 페라이트(자화 방향의 이방성이 없는 강자성체)에 의해 구성된다. 따라서, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)와, 브리지 코어(620a, 620b)의 사이에서의 구성 원자의 스핀끼리의 결합을 보다 한층 촉진시킬 수 있다. 따라서, 비에지 코어(611) 및 에지 코어(612 내지 613)에서의 자속 밀도를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 냉각 핀(630a 내지 630h)과, 냉각 소관(640a 내지 640h)에 의해, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 온도 상승과, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 온도 상승을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a, 620b)는, 상측 코어(610)와는 다른 코어이다. 따라서, 유도 가열 장치의 조립 작업이나 메인터넌스 작업을 용이하게 할 수 있다. 또한, 전체 형상 및 크기가 동일하면, 다른 사양의 유도 가열 장치(예를 들어, 부분 비에지 코어 및/또는 부분 에지 코어의 수가 다른 유도 가열 장치)에 대해서 동일한 브리지 코어(620a, 620b)를 적용할 수 있다.
이상은, 하측 유도기(700)에 대해서도 동일하다.
<변형예>
본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a, 620b)가 연자성 페라이트에 의해 구성되는 경우를 예시하였다. 그러나, 브리지 코어(620a, 620b)를 구성하는 연자성 재료는 연자성 페라이트에 한정되지 않는다. 예를 들어, 브리지 코어(620a, 620b)는, 브리지 코어(620a, 620b)의 x-y 평면에 평행한 면의 형상과 동일한 평면 형상(본 실시 형태의 예에서는 직사각 형상)을 갖는 복수의 전자 강판이며, z축 방향으로 적층된 복수의 전자 강판에 의해 구성되어도 된다. 또한, 브리지 코어(620a, 620b)는, 브리지 코어(620a, 620b)의 y-z 평면에 평행한 면의 형상과 동일한 평면 형상을 갖는 복수의 전자 강판이며, x축 방향으로 적층된 복수의 전자 강판에 의해 구성되어도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 냉각 핀(630a 내지 630h)의 수와, 냉각 소관(640a 내지 640h)의 수가 각각 8개일 경우를 예시하였다. 그러나, 이들 수는 8개에 한정되지 않는다. 또한, 냉각 핀(630a 내지 630h)의 간격 및 냉각 소관(640a 내지 640h)의 간격은 각각 동일할 필요는 없다. 비에지 코어(611)(부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 사이)의 영역과, 에지 코어(612, 613)(부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 사이)의 영역과, 비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613)의 사이(부분 비에지 코어(611a) 및 부분 에지 코어(612c)의 사이와, 부분 비에지 코어(611c) 및 부분 에지 코어(612c)의 사이)의 영역에 배치되는 냉각 핀(630a 내지 630h) 및 냉각 소관(640a 내지 640h)의 수를 많게 함으로써, 비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613)의 냉각 효과가 높아진다. 즉, 냉각 핀(630a 내지 630h)의 수와, 냉각 소관(640a 내지 640h)의 수는, 도 7 내지 도 9에 도시한 수에 한정되지 않고, 유도 가열 장치에 요구되는 온도에 따라서 적절하게 결정된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상측 유도기(600)가 구비하는 브리지 코어(620a, 620b)의 수가 2개인 경우를 예시하였다. 그러나, 상측 유도기(600)가 구비하는 브리지 코어의 수는 2개에 한정되지 않는다. 상측 유도기(600)가 구비하는 브리지 코어는 1개이어도 되고, 3개 이상이어도 된다.
예를 들어, 도 12에 도시하는 바와 같이, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c) 각각의 배면측 단부면(상면)의 적어도 일부 영역과, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 각각의 배면측 단부면(상면) 각각의 적어도 일부 영역이, 브리지 코어(620c)의 반송 예정면 CP측의 단부면(하면)의 적어도 일부 영역이 대향하도록 1개의 브리지 코어(620c)가 배치되어도 된다. 하측 유도기(700)에서도, 부분 비에지 코어(711a 내지 711c) 각각의 배면측 단부면(하면)의 적어도 일부 영역과, 부분 에지 코어(712a 내지 712c, 713a 내지 713c) 각각의 배면측 단부면(하면) 각각의 적어도 일부 영역이, 브리지 코어(720c)의 반송 예정면 CP측의 단부면(상면)의 적어도 일부 영역과 대향하도록 1개의 브리지 코어(720c)가 배치되어도 된다.
또한 도 12는, 도 9에 대응하는 도면이다. 도 12에서는, 브리지 코어(620c)의 반송 예정면 CP측의 단부면(하면)이, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 배면측 단부면(상면)의 모든 영역 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 배면측 단부면(상면)의 모든 영역과 접촉하는 경우를 예시한다. 마찬가지로 도 12에서는, 브리지 코어(720c)의 반송 예정면 CP측의 단부면(상면)이, 부분 비에지 코어(711a 내지 711c)의 배면측 단부면(하면)의 모든 영역 및 부분 에지 코어(712a 내지 712c, 713a 내지 713c)의 배면측 단부면(하면)의 모든 영역과 접촉하는 경우를 예시한다. 브리지 코어(620c, 720c)는, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c, 711a 내지 711c) 및 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c, 712a 내지 712c, 713a 내지 713c)와 자기적으로 결합할 수 있으면, 이들 부분 비에지 코어와 접촉하고 있을 필요는 없는 것은 상술한 바와 같다.
또한, 본 실시 형태에서는, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 브리지 코어(620a, 620b)와 대향하는 위치에 존재하는 코어 간극 영역 중 가장 판 중심측의 코어 간극 영역의 판 중심측 단부(도 8 및 도 9에 나타내는 예에서는 냉각 핀(630d, 630h)의 판 중심측 단부)가, 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부보다 내측(판 중심측)에 배치되는 경우를 예시하였다. 그러나, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때의 실드판(230a, 230b)과, 비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613)의 위치 관계는, 이러한 관계에 한정되지 않는다.
예를 들어, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c) 중 적어도 하나의 부분 에지 코어의 판 중심측 단부가 각각 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부보다 내측(판 중심측)에 배치되어도 된다. 예를 들어, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가, 각각 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부보다 내측(판 중심측)에 배치되어도 된다.
실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 냉각 핀(630a 내지 630d)의 적어도 하나의 판 중심측 단부와, 냉각 핀(630e 내지 630h)의 적어도 하나의 판 중심측 단부가, 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부보다 내측(판 중심측)에 배치되어도 된다.
예를 들어, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 냉각 핀(630d, 630h)의 판 중심측 단부가, 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부보다 내측(판 중심측)에 배치되어도 된다. 또한, 냉각 핀(630a 내지 630d, 630e 내지 630h)의 판 중심측 단부가, 각각 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부보다 내측(판 중심측)에 배치되어도 된다. 또한, 냉각 핀(630b 내지 630d, 630f 내지 630h)의 판 중심측 단부가, 각각 실드판(230a, 230b)의 판 중심측 단부보다 내측(판 중심측)에 배치되어도 된다. 또한, 실드판(230a, 230b)이, 실드판(230a, 230b)의 x축 방향의 가동 범위 내에서, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심 위치에 가장 가까워지는 위치까지 이동했을 때, 냉각 핀(630a 내지 630d)의 적어도 하나의 판 중심측 단부와, 냉각 핀(630e 내지 630h)의 적어도 하나의 판 중심측 단부가, 각각 실드판(240a, 240b)의 판 중심측 단부보다 외측(판 단측)에 배치되어도 된다.
또한, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 사이에 배치되는 냉각용 부재와, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 사이에 배치되는 냉각용 부재와, 부분 에지 코어(612c, 613c)와 부분 비에지 코어(611a, 611c)의 사이에 배치되는 냉각용 부재는, 냉각 가능하게 구성된 비자성 도전체를 사용하고 있으면, 냉각 핀(630a 내지 630h) 및 냉각 소관(640a 내지 640h)일 필요는 없다. 예를 들어, 냉각 핀(630a 내지 630h) 및 냉각 소관(640a 내지 640h)이 배치되는 영역에, 비자성 도전체를 포함하는 중공 직육면체 형상의 파이프가 배치되어도 된다. 이와 같이 할 경우, 당해 파이프의 중공 부분에 냉각수가 공급되어도 된다.
또한, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 사이의 영역과, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 사이의 영역과, 부분 에지 코어(612c, 613c)와 부분 비에지 코어(611a, 611c)의 사이의 영역에, 냉각용 부재가 배치되지 않아도 된다. 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 사이의 영역과, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 사이의 영역과, 부분 에지 코어(612c, 613c)와 부분 비에지 코어(611a, 611c의 사이의 영역은, 공극이어도 된다. 이와 같이 할 경우, 당해 공극에 냉각 매체로서 냉각 가스가 공급되어도 된다. 또한, 당해 공극의 영역의 x축 방향의 길이를, 도 8 및 도 9에 나타내는 길이보다 길게 함으로써, 공랭에 의한 냉각 효과를 높여도 된다.
또한, 부분 비에지 코어의 수는 2 이상이면 되며, 한정되지 않는다. 단, 부분 비에지 코어 모두가 브리지 코어의 적어도 하나와 자기적으로 결합할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 모든 부분 비에지 코어가 서로 자기적으로 결합할 수 있는 것이 보다 바람직하다. 또한, 복수의 부분 비에지 코어의 형상 및 크기는 한정되지 않는다. 복수의 부분 비에지 코어의 형상 및 크기는 동일해도 다르게 되어 있어도 된다. 복수의 부분 에지 코어에 대해서도, 형상 및 크기는 동일해도 다르게 되어 있어도 된다.
예를 들어, 유도 가열 장치는, 도 13 내지 도 17에 도시하는 바와 같이 구성되어도 된다. 도 13은 당해 유도 가열 장치의 외관 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 13은, 도 7에 대응하는 도면이다. 도 14는 당해 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 14는, 도 13의 I-I 단면도이며, 도 8에 대응하는 도면이다. 도 15는 당해 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 15는, 도 13의 II-II 단면도이며, 도 9에 대응하는 도면이다. 도 16은 당해 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 16은, 도 13의 III-III 단면도이다. 도 17은 당해 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 17은, 도 13의 IV-IV 단면도이다.
도 13 내지 도 17에서, 상측 유도기(600)는, 상측 코어(610)와, 브리지 코어(620c)와, 코일(220)과, 실드판(230a, 230b)을 구비한다.
도 13 내지 도 17에 나타내는 예에서는, 비에지 코어(611)는, x축 방향에 있어서 간격을 갖는 상태로 배치된 복수의 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)를 갖는다. 또한, 에지 코어(612, 613)은 각각, x축 방향에 있어서 간격을 갖는 상태로 배치된 복수의 부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e)를 갖는다.
부분 비에지 코어(611d 내지 611e)와, 도 8 및 도 9에 나타낸 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 상위점은, x축 방향의 길이뿐이다. 비에지 코어(611d 내지 611e)는, 예를 들어 x축 방향으로 적층된 복수의 전자 강판이며, 동일한 두께 및 동일한 평면 형상의 복수의 전자 강판에 의해 구성된다. 이와 같이 할 경우, 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)를 구성하는 전자 강판의 적층 매수와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)를 구성하는 전자 강판의 적층 매수는 다르다. 또한, 도 13에 나타내는 예에서는, 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)가 동일한 두께 및 동일한 평면 형상의 복수의 전자 강판에 의해 구성되는 경우, 각각에서의 전자 강판의 적층 매수는 동일해진다.
도 16에 도시하는 바와 같이, 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)의 y-z 단면은, 도 4에 나타내는 비에지 코어(211)의 y-z 단면과 동일해진다. 또한, 도 16에 도시하는 바와 같이 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)는, 중앙 다리부(6111)와, 동체부(6112)를 갖는다. 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)가 갖는 중앙 다리부(6111)와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가 갖는 중앙 다리부(2111)의 상위점은, x축 방향의 길이뿐이다. 마찬가지로 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)가 갖는 동체부(6112)와, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가 갖는 동체부(2112)의 상위점은, x축 방향의 길이뿐이다. 또한, 상술한 바와 같이 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가 갖는 중앙 다리부(2111) 및 동체부(2112)의 일례는, 도 4에 도시된다. 또한, 도 12 내지 도 16에서는, 복수의 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)의 형상 및 크기가 동일한 경우를 예시한다.
부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e)와, 도 8 및 도 9에 나타낸 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 상위점은, x축 방향의 길이뿐이다. 부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e)는, 예를 들어 x축 방향으로 적층된 복수의 전자 강판이며, 동일한 두께 및 동일한 평면 형상의 복수의 전자 강판에 의해 구성된다. 이와 같이 할 경우, 부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e)를 구성하는 전자 강판의 적층 매수와, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)를 구성하는 전자 강판의 적층 매수는 다르다. 또한, 도 13에 나타내는 예에서는, 부분 에지 코어(612d 내지 612e)가 동일한 두께 및 동일한 평면 형상의 복수의 전자 강판에 의해 구성되는 경우, 각각에서의 전자 강판의 적층 매수는 동일해진다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e)의 y-z 단면은, 도 5에 나타내는 에지 코어(212)의 y-z 단면과 동일해진다. 또한, 도 17에 도시하는 바와 같이 부분 에지 코어(612d 내지 612e)는, 중앙 다리부(6121)와, 상류측 다리부(6122)와, 하류측 다리부(6123)와, 동체부(6124)를 갖는다. 부분 에지 코어(612d 내지 612e)가 갖는 중앙 다리부(6121), 상류측 다리부(6122) 및 하류측 다리부(6123)와, 부분 에지 코어(612a 내지 612c)가 갖는 중앙 다리부(2121), 상류측 다리부(2122) 및 하류측 다리부(2123)의 상위점은, 각각 x축 방향의 길이뿐이다. 마찬가지로 부분 에지 코어(612d 내지 612e)가 갖는 동체부(6124)와, 부분 에지 코어(612a 내지 612c)가 갖는 동체부(2124)의 상위점은, x축 방향의 길이뿐이다. 또한, 상술한 바와 같이 부분 에지 코어(612a 내지 612c)가 갖는 중앙 다리부(2121), 상류측 다리부(2122) 및 하류측 다리부(2123), 동체부(2124)의 일례는, 도 5에 도시된다. 또한, 도 12 내지 도 15, 도 17에서는, 복수의 부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e)의 형상 및 크기가 동일한 경우를 예시한다.
또한, 도 13 내지 도 17에서는, 모든 부분 비에지 코어(611d 내지 611e) 및 모든 부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e)의 x축 방향의 길이 및 간격이 동일한 경우를 예시한다.
브리지 코어(620c)는, 부분 비에지 코어(611d 내지 611e) 및 부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e) 중 적어도 1개의 코어를 자기적으로 결합할 수 있도록 하기 위한 강자성체이다. 또한, 브리지 코어(620c) 자체는, 도 12에 나타낸 브리지 코어(620c)와 동일하다. 도 13 내지 도 17에서는, 브리지 코어(620c)의 반송 예정면 CP측의 단부면(하면)과, 모든 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)의 배면측 단부면(상면) 전체 및 모든 부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e)의 배면측 단부면(상면) 전체가 서로 간격을 갖는 상태에서 대향하는 경우를 예시한다. 브리지 코어(620c)와, 부분 비에지 코어(611d 내지 611e) 및 부분 에지 코어(612d 내지 612e, 613d 내지 613e)의 간격은, 브리지 코어(620c)가 부분 비에지 코어(611d 내지 611e)의 적어도 하나의 코어와 자기적으로 결합할 수 있도록 정해진다.
하측 유도기(700)는, 상측 유도기(600)와 마찬가지로, 비에지 코어(711)(부분 비에지 코어(711d 내지 711e))와 2개의 에지 코어(712, 713)(부분 에지 코어(712d 내지 712e, 713d 내지 713e))를 갖는 하측 코어(710)와, 브리지 코어(720c)와, 코일(320)과, 실드판(330a, 330b)을 구비하고, 상측 유도기(600)와 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 도 16에 도시하는 바와 같이 부분 비에지 코어(711d 내지 711e)는, 중앙 다리부(7111)와, 동체부(7112)를 갖는다. 또한, 도 17에 도시하는 바와 같이, 부분 에지 코어(712d 내지 712e)는, 중앙 다리부(7121)와, 상류측 다리부(7122)와, 하류측 다리부(7123, 7124)를 갖는다.
또한, 도 13 내지 도 17에서, x축 방향에 있어서 간격을 갖는 상태에서 인접하는 2개의 부분 비에지 코어의 사이, x축 방향에 있어서 간격을 갖는 상태에서 인접하는 2개의 부분 에지 코어의 사이, 및 x축 방향에 있어서 간격을 갖는 상태에서 인접하는 부분 비에지 코어와 부분 에지 코어의 사이에, 냉각용 부재(예를 들어, 냉각 핀 및 냉각 소관)가 배치되어도 되는 것은 본 실시 형태에서 설명한 바와 같다. 그 밖에, 상측 코어(610) 및 하측 코어(710)와 브리지 코어(620c, 720c)가 접촉해도 되는 것 등도 본 실시 형태에서 설명한 바와 같다.
그 밖에, 제1 실시 형태에서 설명한 다양한 변형예가, 본 실시 형태의 유도 가열 장치에 채용되어도 된다. 또한, 제1 실시 형태에서 설명한 변형예를 포함하여, 이상의 각 변형예의 적어도 2개를 조합한 변형예가, 본 실시 형태의 유도 가열 장치에 채용되어도 된다.
또한, 이상의 각 변형예는, 하측 유도기(700)에 채용되어도 된다.
(제3 실시 형태)
이어서, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 제2 실시 형태에서는, 상측 코어(610)(비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613))와 브리지 코어(620a, 620b)가 각각 별도의 코어일 경우를 예시하였다. 마찬가지로, 하측 코어(710)(비에지 코어(711) 및 에지 코어(712, 713))와 브리지 코어(720a, 720b)가 각각 별도의 코어일 경우를 예시하였다. 이에 반해 본 실시 형태에서는, 상측 코어 및 브리지 코어와, 하측 코어 및 브리지 코어가 일체화된 1개의 코어일 경우를 예시한다. 이와 같이 본 실시 형태와 제1 실시 형태에서는, 코어의 구성이 주로 다르다. 따라서, 본 실시 형태의 설명에서 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는, 도 1 내지 도 17에 부여한 부호와 동일한 부호를 부여하거나 하여 상세한 설명을 생략한다.
도 18은 유도 가열 장치의 외관 구성의 일례를 도시하는 도면이다. 도 18은, 도 1 및 도 7에 대응하는 도면이다.
도 18에 나타내는 유도 가열 장치는, 상측 유도기(1300)와 하측 유도기(1400)를 구비한다. 상측 유도기(1300)와 하측 유도기(1400)는, 띠상 강판(100)의 반송 예정면 CP를 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 배치된다(도 19 내지 도 25를 참조). 상측 유도기(1300)와 하측 유도기(1400)는 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 여기서는, 상측 유도기(1300)에 대해서 상세하게 설명하고, 하측 유도기(1400)의 상세한 설명을 필요에 따라서 생략한다. 또한, 상측 유도기(1300) 및 반송 예정면 CP의 간격과, 하측 유도기(1400) 및 반송 예정면 CP의 간격은 동일해도 동일하지 않아도 된다. 본 실시 형태에서도 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태와 마찬가지로, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심에서의 y-z 평면을 대칭면으로 하는 경면 대칭의 관계가 되는 형상을 유도 가열 장치가 갖는 경우를 예시한다. 또한, 상측 유도기(1300) 및 띠상 강판(100)의 간격과, 하측 유도기(1400) 및 띠상 강판(100)의 간격이 동일한 경우, 유도 가열 장치는, 유도 가열 장치의 z축 방향의 중심에서의 x-y 평면을 대칭면으로 하는 경면 대칭의 관계가 되는 형상을 갖는다.
도 19는 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 19는, 도 18의 I-I 단면도이며, 도 8에 대응하는 도면이다. 도 20은 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 20은, 도 18의 II-II 단면도이며, 도 9에 대응하는 도면이다. 도 21은 유도 가열 장치의 제3 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 21은, 도 18의 III-III 단면도이며, 도 10에 대응하는 도면이다. 도 22는 유도 가열 장치의 제4 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 22는, 도 18의 VI-VI 단면도이다. 도 23은 유도 가열 장치의 제5 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 23은, 도 18의 V-V 단면도이며, 도 11에 대응하는 도면이다. 도 24는 유도 가열 장치의 제6 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 24는, 도 18의 VI-VI 단면도이다. 도 25는 유도 가열 장치의 제7 단면의 일례를 도시하는 도면이다. 구체적으로 도 25는, 도 18의 VII-VII 단면도이다.
도 18 내지 도 20에서, 상측 유도기(1300)는, 상측 코어(1310)와, 코일(220과, 실드판(230a 내지 230b)과, 냉각 핀(630a 내지 630h)과, 냉각 소관(640a 내지 640h)을 구비한다.
상측 코어(1310)는, 제2 실시 형태에서 설명한 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)와 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 일체화되어, 1개의 코어로서 구성된 것이다.
본 실시 형태에서는, x축 방향으로 적층된 복수의 전자 강판이며, 동일한 두께의 복수의 전자 강판에 의해 상측 코어(1310)가 구성되는 경우를 예시한다.
도 19 내지 도 20에서, 상측 코어(1310)의 영역(1311a, 1311b)은, 상측 코어(1310)의 영역 중, 제2 실시 형태의 브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역을 포함하는 영역이다. 본 실시 형태에서는, 상측 코어(1310)의 영역(1311a, 1311b)에 배치되는 전자 강판의 평면 형상은, 예를 들어 도 21 내지 도 25에 나타내는 상측 코어(1310)의 영역과 같이 된다.
도 21에 도시하는 바와 같이, 상측 코어(1310)의 영역(1311a, 1311b) 중, 냉각 핀(630a 내지 630c, 630e 내지 630g) 및 냉각 소관(640a 내지 640c, 640e 내지 640g)이 배치되는 영역에 z축 방향으로 인접하는 영역에는, 예를 들어 당해 영역에 대응하는 평면 형상의 전자 강판이 x축 방향으로 적층된다. 당해 영역의 y-z 단면은, 예를 들어 도 21에 나타내는 상측 코어(1310)의 y-z 단면과 같이 된다. 도 21에서는, 당해 영역의 y-z 단면 전체의 외형 형상이 직사각형일 경우를 예시한다. 또한 도 21에서는, 당해 직사각형의 z축 방향의 길이가, 제2 실시 형태의 브리지 코어(620a, 620b)의 z축 방향의 길이와 동일한 경우를 예시한다. 단, 당해 직사각형의 z축 방향의 길이는, 예를 들어 냉각 소관(640a 내지 640c, 640e 내지 640g)의 곡률에 따라서 x축 방향의 위치마다 (약간) 다르게 되어 있어도 된다.
또한, 도 22에 도시하는 바와 같이, 상측 코어(1310)의 영역(1311a, 1311b) 중, 제2 실시 형태의 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)가 배치되는 영역에는, 예를 들어 당해 영역에 대응하는 평면 형상의 전자 강판이 x축 방향으로 적층된다. 당해 영역의 y-z 단면은, 예를 들어 도 22에 나타내는 상측 코어(1310)의 y-z 단면과 같이 된다. 도 22에서는, 당해 영역의 y-z 단면 전체의 외형 형상이 E형일 경우를 예시한다(단, E의 가로선의 길이는 모두 동일한 길이이다). 또한, 도 22에서는, 당해 영역의 z축 방향의 길이(E의 가로선에 평행한 방향의 길이)가, 제2 실시 형태의 브리지 코어(620a, 620b)의 z축 방향의 길이와 제2 실시 형태의 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 z축 방향의 길이를 가산한 길이일 경우를 예시한다.
도 22에는, 제2 실시 형태의 부분 에지 코어(612c)가 갖는 중앙 다리부(2121)에 상당하는 영역(13121)과, 상류측 다리부(2122)에 상당하는 영역(13122)과, 하류측 다리부(2123)에 상당하는 영역(13123)과, 동체부(2124)에 상당하는 영역에 상당하는 영역(13124)과, 제2 실시 형태의 브리지 코어(620a)에 상당하는 영역(13120)의 일례를 나타낸다. 마찬가지로 도 22에는, 제2 실시 형태의 부분 에지 코어(712c)가 갖는 중앙 다리부(3121)에 상당하는 영역(14121)과, 상류측 다리부(3122)에 상당하는 영역(14122)과, 하류측 다리부(3123)에 상당하는 영역(14123)과, 동체부(2124)에 상당하는 영역에 상당하는 영역(14124)과, 제2 실시 형태의 브리지 코어(720a)에 상당하는 영역(14120)의 일례를 나타낸다.
또한, 도 23에 도시하는 바와 같이, 상측 코어(1310)의 영역(1311a, 1311b) 중, 냉각 핀(630d, 630h) 및 냉각 소관(640d, 640h)이 배치되는 영역에 z축 방향으로 인접하는 영역에는, 예를 들어 당해 영역에 대응하는 평면 형상의 전자 강판이 x축 방향으로 적층된다. 당해 영역의 y-z 단면은, 예를 들어 도 23에 나타내는 상측 코어(1310)의 y-z 단면과 같이 된다. 도 23에서는, 당해 영역의 y-z 단면 전체의 외형 형상이 직사각형일 경우를 예시한다. 도 23에서는, 당해 직사각형의 z축 방향의 길이가, 제2 실시 형태의 브리지 코어(620a, 620b)의 z축 방향의 길이와 동일한 경우를 예시한다. 단, 당해 직사각형의 z축 방향의 길이는, 예를 들어 냉각 소관(640d, 640h)의 곡률에 따라서 x축 방향의 위치마다 (약간) 다르게 되어 있어도 된다.
또한, 도 24에 도시하는 바와 같이, 상측 코어(1310)의 영역(1311a, 1311b) 중, 제2 실시 형태의 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)가 배치되는 영역에는, 예를 들어 당해 영역에 대응하는 평면 형상의 전자 강판이 x축 방향으로 적층된다. 당해 영역은, 예를 들어 도 24에 나타내는 상측 코어(1310)의 영역이다. 도 24에서는, 당해 영역의 y-z 단면 전체의 외형 형상이 T형일 경우를 예시한다. 도 24에서는, 당해 영역의 z축 방향의 길이(T의 세로선에 평행한 방향의 길이)가, 제2 실시 형태의 브리지 코어(620a, 620b)의 z축 방향의 길이와 제2 실시 형태의 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 z축 방향의 길이를 가산한 길이일 경우를 예시한다.
도 24에는, 제2 실시 형태의 부분 비에지 코어(611b)가 갖는 중앙 다리부(2111)에 상당하는 영역(13111)과, 동체부(2112)에 상당하는 영역에 상당하는 영역(13112)과, 제2 실시 형태의 브리지 코어(620a)에 상당하는 영역(13120)의 일례를 나타낸다. 마찬가지로 도 22에는, 제2 실시 형태의 부분 비에지 코어(711b)가 갖는 중앙 다리부(3111)에 상당하는 영역(14111)과, 동체부(3112)에 상당하는 영역에 상당하는 영역(14112)과, 제2 실시 형태의 브리지 코어(720a)에 상당하는 영역(14120)의 일례를 나타낸다.
한편, 도 19 내지 도 20에서, 상측 코어(1310)의 영역(1312)은, 상측 코어(1310)의 영역 중, z축 방향에 있어서 제2 실시 형태의 브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역을 포함하지 않는 영역이다. 상측 코어(1310)의 영역(1312)에는, 예를 들어 당해 영역(1312)에 대응하는 동일한 평면 형상의 전자 강판이 x축 방향으로 적층된다. 상측 코어(1310)의 영역(1312)의 y-z 단면은, 예를 들어 도 25에 나타내는 상측 코어(1310)의 y-z 단면과 같이 된다. 도 25에서는, 상측 코어(1310)의 영역(1312)의 y-z 단면 전체의 외형 형상이 T형일 경우를 예시한다. 또한, 도 25에서는, 상측 코어(1310)의 영역(1312)의 z축 방향의 길이(T의 세로선에 평행한 방향의 길이)가, 제2 실시 형태의 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 z축 방향의 길이와 동일한 경우를 예시한다.
도 25에는, 제2 실시 형태의 부분 비에지 코어(611b)가 갖는 중앙 다리부(2111)에 상당하는 영역(13111)과, 동체부(2112)에 상당하는 영역에 상당하는 영역(13112)과, 제2 실시 형태의 브리지 코어(620a)에 상당하는 영역(13120)의 일례를 나타낸다. 마찬가지로 도 22에는, 제2 실시 형태의 부분 비에지 코어(711b)가 갖는 중앙 다리부(3111)에 상당하는 영역(14111)과, 동체부(3112)에 상당하는 영역에 상당하는 영역(14112)과, 제2 실시 형태의 브리지 코어(720a)에 상당하는 영역(14120)의 일례를 나타낸다. 또한 도 24는, 제2 실시 형태의 부분 비에지 코어(611b)에 상당하는 영역 중, 브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역과 z축 방향으로 인접하는 영역의 y-z 단면이다. 한편, 도 25는, 도 24는, 제2 실시 형태의 부분 비에지 코어(611b)에 상당하는 영역 중, 브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역과 z축 방향으로 인접하지 않는 영역의 y-z 단면이다.
상측 코어(1310)를 구성하는 복수의 전자 강판은, 서로 분리되지 않도록 고정된다. 복수의 전자 강판의 고정 방법은 한정되지 않는다. 예를 들어, 접착제에 의한 고정, 용접에 의한 고정, 코킹에 의한 고정 및 고정 부재를 사용한 고정 등, 공지의 다양한 방법이, 복수의 전자 강판의 고정 방법으로서 채용된다. 이상과 같이 본 실시 형태에서는, 상측 코어(비에지 코어 및 에지 코어) 및 브리지 코어는, 일체화된 1개의 코어이다. 따라서, 도 18 내지 도 20에 도시하는 바와 같이, 브리지 코어(브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역)와, 비에지 코어 및 에지 코어(비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613)에 상당하는 영역)의 경계에 경계선은 존재하지 않는다. 또한, 표기의 사정상, 도 18 내지 도 20에서는 개개의 전자 강판의 경계선의 도시를 생략한다.
본 실시 형태에서는, 상측 코어(1310), 하측 코어(1410)의 영역 중, 브리지 코어(620a, 620b, 720a, 720b)에 상당하는 영역에 의해 브리지 코어가 구성되는 경우를 예시한다.
하측 유도기(1400)도, 상측 유도기(1300)와 마찬가지로, 하측 코어(1410)와, 코일(320)과, 실드판(330a, 330b)과, 냉각 핀(730a 내지 730h)과, 냉각 소관(740a 내지 740h)을 구비하고, 상측 유도기(1300)와 동일한 구성을 갖는다. 또한, 도 19 내지 도 20에서, 하측 코어(1410)의 영역(1411a, 1411b)은, 하측 코어(1410)의 영역 중, 제2 실시 형태의 브리지 코어(720a, 720b)에 상당하는 영역을 포함하는 영역이다. 한편, 도 19 내지 도 20에서, 하측 코어(1410)의 영역(1412)은, 하측 코어(1410)의 영역 중, 제2 실시 형태의 브리지 코어(720a, 720b)에 상당하는 영역을 포함하지 않는 영역이다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a 내지 620b, 720a 내지 720b)에 상당하는 영역과, 비에지 코어(611, 711) 및 에지 코어(612 내지 613, 712 내지 713)에 상당하는 영역을 분리하지 않고 일체화한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 비에지 코어, 에지 코어 및 브리지 코어를, 1개의 코어(1개의 상측 코어(1310), 1개의 하측 코어(1410))로 한다. 이와 같이 함으로써도 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서 설명한 효과를 갖는 유도 가열 장치가 실현된다. 또한, 브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역의 구성 원자의 스핀과, 비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613)에 상당하는 영역의 구성 원자의 스핀의 스핀끼리의 결합(스핀-스핀 결합)을 보다 증대시킬 수 있다. 이에 의해, 코일(220)에 교류 전류를 흘림으로써 이들 영역에 생기는 자속 밀도를, 비에지 코어(611) 및 에지 코어(612, 613)와 브리지 코어(620a, 620b)가 각각 별도의 코어인 경우에 비해서 높게 할 수 있다.
그리고 제2 실시 형태와 마찬가지로 본 실시 형태에서도, 냉각 핀(630a 내지 630h)과, 냉각 소관(640a 내지 640h)에 의해, 상측 코어(1310)의 온도 상승을 억제할 수 있다.
이상은, 하측 유도기(1400)에 대해서도 동일하다.
이상과 같이 본 실시 형태에서도 제2 실시 형태와 마찬가지로, 코어의 온도를 원하는 온도 이하로 억제하는 것과, 원하는 크기의 교번 자계를 발생시키는 것 양쪽을 동시에 실현할 수 있는 유도 가열 장치를 제공할 수 있다.
또한, 이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 실시 형태의 구성은, 제2 실시 형태에서 설명한 에지 코어, 비에지 코어, 브리지 코어, 부분 에지 코어, 부분 비에지 코어를, 각각 에지 코어에 상당하는 영역, 비에지 코어에 상당하는 영역, 브리지 코어에 상당하는 영역, 부분 에지 코어에 상당하는 영역, 부분 비에지 코어에 상당하는 영역으로 바꿔 놓은 것이 된다. 따라서, 이렇게 바꿔 놓기를 행하여 제2 실시 형태의 설명을 달리 읽음으로써, 이하의 바람직한 범위가 정해진다.
·브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역의 판 중심측 랩 길이 L의 바람직한 범위(L≥α 등)
·브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역의 판 단측 랩 길이 L'의 바람직한 범위(L'≥α 등)
·브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역의 높이 H의 바람직한 범위(H≥Min(0.5×h, 0.5×α) 등)
·부분 비에지 코어(611a 내지 611c)에 상당하는 영역 및 부분 에지 코어(612a 내지 212c, 613a 내지 613c)에 상당하는 영역의 y축 방향의 길이 CL에 대한, 브리지 코어(620a, 620b)에 상당하는 영역의 y축 방향의 길이 BL의 비의 바람직한 범위(BL/CL≥0.2 등)
<변형예>
본 실시 형태에서는, 상측 코어(1310)의 영역(1312)이 직육면체의 형상일 경우를 예시하였다. 그러나, 상측 코어(1310)의 영역(1312)의 형상은 직육면체의 형상에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 26에 도시하는 바와 같이, 상측 코어(1310)의 영역(1312)의 반송 예정면 CP측의 단부면(하면)에 1개 이상의 오목부가 형성되어도 된다(또한, 도 26은, 도 19에 대응하는 단면도임). 도 26에서는, x축 방향으로 간격을 갖는 상태에서 2개의 오목부가 상측 코어(1310)의 영역(1312)에 형성되는 경우를 예시한다. 또한, 도 26에 도시하는 바와 같이, 당해 오목부에, 냉각 핀(630a 내지 630h) 및 냉각 소관(640a 내지 640h)과 마찬가지의 냉각 핀(630i 내지 630j) 및 냉각 소관(640i 내지 640j)이 배치되어도 된다. 도 26에서는, 냉각 소관(640i 내지 640j)이 영역(1312)의 배면측 단부면(상면)에 달하지 않도록, 냉각 핀(630i 내지 630j)의 높이(z축 방향의 길이)가, 냉각 핀(630a 내지 630d, 630e 내지 630h)보다 낮은 경우를 예시한다. 이와 같이 하면, 냉각 핀(630j 내지 630k) 및 냉각 소관(640j 내지 640k)이 상측 코어(1310)의 영역(1312)에 배치되는 것과, 영역(1311a, 1311b, 1312)이 일체화된 1개의 코어인 것 양쪽이 실현된다.
또한, 도 26에 도시하는 바와 같이, 하측 코어(1410)에 대해서도, 냉각 핀(730a 내지 730h) 및 냉각 소관(740a 내지 740h)과 마찬가지의 냉각 핀(730i 내지 730j) 및 냉각 소관(740i 내지 740j)이 배치되어도 된다. 도 26에서는, 냉각 핀(630i 내지 630j)과 마찬가지로 냉각 핀(730i 내지 730j)의 높이(z축 방향의 길이)가, 냉각 핀(730a 내지 730d, 730e 내지 730h)의 높이보다 낮은 경우를 예시한다.
또한, 냉각 핀(630i 내지 630j, 730i 내지 730j) 및 냉각 소관(640i 내지 640j, 740i 내지 740j)이 배치되어 있는 위치에서의 y-z 단면은, 도 23에서의 냉각 핀(630d, 730d), 상측 코어(1310), 하측 코어(1410)의 z축 방향의 길이를, 냉각 핀(630i 내지 630j, 730i 내지 730j) 및 냉각 소관(640i 내지 640j, 740i 내지 740j)이 배치되어 있는 위치에서의, 냉각 핀(630i 내지 630j, 730i 내지 730j), 상측 코어(1310), 하측 코어(1410)의 z축 방향의 길이로 각각 변경한 단면이 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 상측 코어(1310)의 영역(1312)의 높이(z축 방향의 길이)가 상측 코어(1310)의 기타 영역의 높이보다 낮은 경우를 예시하였다. 그러나, 반드시 이와 같이 할 필요는 없다. 예를 들어, 상측 코어(1310)의 영역(1312)의 높이(z축 방향의 길이)는, x축 방향의 위치에 관계없이 동일해도 된다. 도 27에서는, 상측 코어(1310)의 x축 방향의 영역(1311c) 전체에, 브리지 코어에 상당하는 영역이 포함되는 경우를 예시한다(또한, 도 27은, 도 19에 대응하는 단면도임).
이상의 변형예는, 하측 유도기(1400)에 채용되어도 된다.
그 밖에, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서 설명한 다양한 변형예가 본 실시 형태의 유도 가열 장치에 채용되어도 된다. 또한, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서 설명한 변형예를 포함하여, 이상의 각 변형예의 적어도 2개를 조합한 변형예가 본 실시 형태의 유도 가열 장치에 채용되어도 된다.
(제4 실시 형태)
이어서, 본 발명의 제4 실시 형태를 설명한다. 제2 실시 형태에서는, 부분 비에지 코어(611a 내지 611c)의 사이와, 부분 에지 코어(612a 내지 612c, 613a 내지 613c)의 사이와, 부분 에지 코어(612c, 613c)와 부분 비에지 코어(611a, 611c)의 사이에, 냉각 가능하게 구성된 비자성 도전체가 배치되는 경우를 예시하였다. 본 실시 형태에서는, 이에 더하여, 브리지 코어(620a 내지 620b, 720a 내지 720b)의 배면측 단부면(상면, 하면)에, 냉각 가능하게 구성된 비자성 도전체가 배치되는 경우를 예시한다. 이와 같이 하면, 브리지 코어(620a 내지 620b, 720a 내지 720b)의 온도를 보다 한층 저하시킬 수 있다. 이와 같이 본 실시 형태에서는, 제2 실시 형태의 유도 가열 장치에 대해서, 브리지 코어(620a 내지 620b, 720a 내지 720b)의 온도를 저하시키기 위한 구성이 부가된다. 따라서, 본 실시 형태의 설명에서 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는, 도 1 내지 도 27에 부여한 부호와 동일한 부호를 부여하거나 하여 상세한 설명을 생략한다.
도 28은 유도 가열 장치의 제1 단면의 일례를 도시하는 도면이며, 도 8에 대응하는 도면이다. 도 29는 유도 가열 장치의 제2 단면의 일례를 도시하는 도면이며, 도 10에 대응하는 도면이다. 본 실시 형태에서도 제2 실시 형태와 마찬가지로, 유도 가열 장치의 x축 방향의 중심에서의 y-z 평면을 대칭면으로 하는 경면 대칭의 관계가 되는 형상을 유도 가열 장치가 갖는 경우를 예시한다.
도 28 및 도 29에서는, 상측 유도기(2200)의 브리지 코어(620a, 620b)의 배면측 단부면(상면)에, 냉각관(2210a, 2210b)이 배치되는 경우를 예시한다. 마찬가지로, 도 28 및 도 29에서는, 하측 유도기(2300)의 브리지 코어(720a, 720b)의 배면측 단부면(하면)에, 냉각관(2310a, 2310b)이 배치되는 경우를 예시한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 냉각관(2210a, 2210b, 2310a, 2310b)의 외관 형상이 구불구불한 형상일 경우를 예시한다.
냉각관(2210a, 2210b)은, 브리지 코어(620a, 620b)의 배면측 단부면(상면)에 있어서 구불구불하게 배치된다. 또한, 냉각관(2210a, 2210b)은, 브리지 코어(620a, 620b)에 접촉하고 있다. 냉각관(2210a, 2210b)은, 예를 들어 구리 등의 비자성 도전체에 의해 구성된다.
마찬가지로, 냉각관(2310a, 2310b)은, 브리지 코어(720a, 720b)의 배면측 단부면(하면)에 있어서 구불구불하게 배치된다. 냉각관(2310a, 2310b)은, 브리지 코어(720a, 720b)에 접촉하고 있다. 냉각관(2310a, 2310b)도, 예를 들어 구리 등의 비자성 도전체에 의해 구성된다.
제2 실시 형태의 구성에서는, 예를 들어 냉각 소관(640a 내지 640h)과, 공랭에 의해 브리지 코어(620a, 620b)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 그러나, 이와 같은 구성에서는, 예를 들어 유도 가열 장치의 주위 온도가 높은 경우, 브리지 코어(620a, 620b)의 온도를 원하는 온도로 저하시킬 수 없을 우려가 있다. 이에 반해 본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a, 620b)의 배면측 단부면(상면)에, 냉각관(2210a, 2210b)이 배치된다. 따라서, 제2 실시 형태의 구성보다, 브리지 코어(620a, 620b)의 온도를 저하시킬 수 있다. 이와 같이 본 실시 형태에서는, 제2 실시 형태에서 설명한 효과에 더하여, 브리지 코어(620a, 620b)의 온도를 확실하게 저하시킬 수 있다는 효과를 발휘한다.
이상은, 하측 유도기(2300)에 대해서도 동일하다.
<변형예>
본 실시 형태에서는, 브리지 코어(620a, 620b)를 냉각하기 위한 냉각용 부재의 일례로서, 냉각관(2210a, 2210b)을 사용하는 경우를 예시하였다. 그러나, 브리지 코어(620a, 620b)를 냉각하기 위한 냉각용 부재는, 이러한 냉각용 부재에 한정되지 않는다. 예를 들어, 브리지 코어(620a, 620b)를 냉각하기 위한 냉각용 부재는, 판상의 비자성 도전체이어도 된다. 이와 같이 할 경우, 당해 판상의 비자성 도전체가 열 전도에 의해 냉각되도록 해도 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제2 실시 형태의 유도 가열 장치에 대해서 냉각관(2210a, 2210b)이 부가되는 경우를 예시하였다. 그러나, 제3 실시 형태의 유도 가열 장치에 대해서 냉각관(2210a, 2210b)이 부가되어도 된다.
이상의 변형예는, 하측 유도기(2300)에 채용되어도 된다.
또한, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에서 설명한 다양한 변형예가 본 실시 형태의 유도 가열 장치에 채용되어도 된다. 또한, 제1 실시 형태, 제2 실시 형태 및 제3 실시 형태에서 설명한 변형예를 포함하여, 이상의 각 변형예의 적어도 2개를 조합한 변형예가 본 실시 형태의 유도 가열 장치에 채용되어도 된다.
그 밖에, 제2 실시 형태 및 제4 실시 형태와 같이, 상측 코어(610) 및 하측 코어(710)와, 브리지 코어(620a 내지 620b, 720a 내지 720b)가 각각 별도의 코어일 경우, 브리지 코어(620a, 620b, 720a, 720b)를, 실드판(230a, 230b, 330a, 330b)의 x축 방향의 이동에 맞춰서, x축 방향으로 이동시켜도 된다. 실드판(230a, 230b, 330a, 330b)의 x축 방향의 이동은, 제2 실시 형태에서 설명한 바와 같이 해서 실행된다. 예를 들어, 띠상 강판(100)이 사행하고 있을 경우에, 실드판(230a, 230b, 330a, 330b)을 x축 방향(띠상 강판(100)이 사행하는 방향)으로 이동시키는 경우, 띠상 강판(100)의 사행량과 동일한 양만큼, 브리지 코어(620a, 620b, 720a, 720b)와, 실드판(230a, 230b, 330a, 330b)을 x축 방향(띠상 강판(100)이 사행하는 방향)으로 이동시켜도 된다.
또한, 이상 설명한 본 발명의 실시 형태는, 모두 본 발명을 실시함에 있어서의 구체화의 예를 나타낸 것에 지나지 않으며, 이들에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정적으로 해석되어서는 안되는 것이다. 즉, 본 발명은 그 기술 사상, 또는 그 주요한 특징으로부터 일탈하지 않고, 다양한 형태로 실시할 수 있다.
본 발명은, 예를 들어 도전체판을 유도 가열하는 것에 이용할 수 있다.
Claims (7)
- 서로 동일한 배향의 교류 전류의 통전에 의해 생기는 교번 자계가, 도전체판의 반송 예정면과 교차하도록, 상기 반송 예정면의 표측과 이측에 적어도 하나씩 배치된 한 쌍의 코일과,
상기 한 쌍의 코일을 구성하는 1개의 코일마다 1조씩 배치된 코어를 구비하는 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치이며,
상기 1개의 코일마다 배치된 1조의 코어는, 폭 방향의 중앙을 포함하는 위치에 배치된 비에지 코어와, 상기 폭 방향에 있어서 상기 비에지 코어의 양측에 배치된 에지 코어를 갖고,
상기 폭 방향은, 상기 도전체판의 반송 방향과, 상기 코일의 대향 방향에 수직인 방향이며,
상기 비에지 코어는, 동체부와, 중앙 다리부를 갖고,
상기 폭 방향에 있어서 상기 비에지 코어의 양측에 배치된 에지 코어 각각은, 동체부와, 중앙 다리부와, 상류측 다리부와, 하류측 다리부를 갖고,
상기 동체부는, 상기 코일의 배면측에서, 상기 코일보다 상기 반송 방향의 상류측 영역부터, 상기 코일보다 상기 반송 방향의 하류측 영역까지, 상기 반송 방향으로 연장되고,
상기 배면측은, 상기 반송 예정면이 존재하는 측의 반대측이며,
상기 중앙 다리부는, 상기 코일의 중공 부분을 통과하도록, 상기 동체부로부터 상기 반송 예정면의 방향으로 연장되고,
상기 상류측 다리부는, 상기 코일보다 상기 상류측에서, 상기 동체부로부터 상기 반송 예정면의 방향으로 연장되고,
상기 하류측 다리부는, 상기 코일보다 상기 하류측에서, 상기 동체부로부터 상기 반송 예정면의 방향으로 연장되고,
상기 에지 코어가 갖는 상기 상류측 다리부 및 상기 하류측 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격은, 상기 비에지 코어의 부분 중 상기 중앙 다리부 이외의 부분과, 상기 반송 예정면의 간격보다 짧은 것을 특징으로 하는, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치. - 제1항에 있어서, 상기 비에지 코어가 갖는 상기 중앙 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격은, 상기 비에지 코어의 부분 중 상기 중앙 다리부 이외의 부분과, 상기 반송 예정면의 간격보다 짧은 것을 특징으로 하는, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비에지 코어는, 상기 상류측 다리부 및 상기 하류측 다리부를 갖고 있지 않은 것을 특징으로 하는, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 비에지 코어는, 상기 상류측 다리부 및 상기 하류측 다리부를 갖는 것을 특징으로 하는, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에지 코어가 갖는 상기 중앙 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격과, 상기 에지 코어가 갖는 상기 상류측 다리부 및 상기 하류측 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격은 동일한 것을 특징으로 하는, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에지 코어가 갖는 상기 중앙 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격과, 상기 비에지 코어가 갖는 상기 중앙 다리부와, 상기 반송 예정면의 간격은 동일한 것을 특징으로 하는, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 1조의 코어에 있어서, 상기 비에지 코어와, 당해 비에지 코어의 양측에 배치된 2개의 에지 코어는, 일체의 코어인 것을 특징으로 하는, 트랜스버스 방식의 유도 가열 장치.
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