特許 6866410 トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6866410

(24)【登録日】2021年4月9日

(45)【発行日】2021年4月28日

(54)【発明の名称】トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 6/10 20060101AFI20210419BHJP

   C21D 1/42 20060101ALI20210419BHJP

   C21D 9/60 20060101ALI20210419BHJP

【ＦＩ】

   H05B6/10 381

   C21D1/42 M

   C21D9/60 101

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2019-28287(P2019-28287)

(22)【出願日】2019年2月20日

(65)【公開番号】特開2020-136080(P2020-136080A)

(43)【公開日】2020年8月31日

【審査請求日】2019年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219004

【氏名又は名称】島田理化工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087000

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 淳一

(72)【発明者】

【氏名】松原 佑輔

【審査官】 木村 麻乃

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−１５９３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１７／１６８６３９（ＪＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２５８５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１０８６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８２５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１９２５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２９７８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−２３０９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平８−００８０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１５−５１０５４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２９６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２０９６０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｂ ６／００−６／４４

Ｃ２１Ｄ １／４２

Ｃ２１Ｄ ９／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法において、
加熱コイルを略螺旋形状に１巻以上巻回してトンネル状に形成したトンネル型加熱コイルにおける前記略螺旋形状の内部空間領域に、それぞれ電流浸透深さの２倍未満の厚さの２枚の板状の非磁性金属薄板を、予め設定された間隔を開けて互いの板面が対向するように隣接して配置し、
前記トンネル型加熱コイルに高周波電流を供給して前記２枚の板状の非磁性金属薄板を誘導加熱する
ことを特徴とするトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法。

【請求項2】

トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法において、
加熱コイルを略螺旋形状に１巻以上巻回してトンネル状に形成したトンネル型加熱コイルにおける前記略螺旋形状の内部空間領域に、電流浸透深さの２倍未満の厚さの１枚の板状の非磁性金属薄板を折り返すことによる成果物としての２枚分の板状の前記非磁性金属薄板を、予め設定された間隔を開けて互いの板面が対向するようにして配置し、
前記トンネル型加熱コイルに高周波電流を供給して前記２枚分の板状の非磁性金属薄板を誘導加熱する
ことを特徴とするトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法。

【請求項3】

トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法において、
加熱コイルを略螺旋形状に１巻以上巻回してトンネル状に形成したトンネル型加熱コイルにおける前記略螺旋形状の内部空間領域に、それぞれ電流浸透深さの２倍以上の厚さの２枚の板状の磁性金属薄板を、予め設定された間隔を開けて互いの板面が対向するように隣接して配置し、
前記トンネル型加熱コイルに高周波電流を供給して前記２枚の板状の磁性金属薄板を誘導加熱する
ことを特徴とするトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法。

【請求項4】

トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法において、
加熱コイルを略螺旋形状に１巻以上巻回してトンネル状に形成したトンネル型加熱コイルにおける前記略螺旋形状の内部空間領域に、電流浸透深さの２倍以上の厚さの１枚の板状の磁性金属薄板を折り返すことによる成果物としての２枚分の板状の前記磁性金属薄板を、予め設定された間隔を開けて互いの板面が対向するようにして配置し、
前記トンネル型加熱コイルに高周波電流を供給して前記２枚分の板状の磁性金属薄板を誘導加熱する
ことを特徴とするトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法。

【請求項5】

請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載のトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法において、
前記予め設定された間隔は、２０ｍｍである
ことを特徴とするトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法。

【請求項6】

請求項１、２、３、４または５のいずれか１項に記載のトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法において、
前記略螺旋形状は、常螺旋形状および平行巻き螺旋形状を含む
ことを特徴とするトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法に関する。さらに詳細には、本発明は、磁性金属材料よりなる被加熱物と非磁性金属材料よりなる被加熱物との両者を加熱することを可能にしたトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法に関する。

【0002】

ここで、本明細書および本特許請求の範囲において「トンネル型加熱コイル」とは、加熱コイルを略螺旋形状（略ソレノイド形状）や平行巻き螺旋形状に１巻以上巻回してトンネル状に形成し、当該略螺旋形状の内部空間（内径側）領域に被加熱物を配置可能にした誘導加熱コイルを意味するものとする。

【背景技術】

【0003】

従来より、誘導加熱装置として、例えば、図１に示すように、トンネル型加熱コイル１０２と当該トンネル型加熱コイル１０２に接続された高周波電流源１０４とを有し、高周波電流源１０４からトンネル型加熱コイル１０２へ高周波電流を供給することにより、１枚の板状の被加熱物１０６を誘導加熱する誘導加熱装置１００が知られている。

【0004】

図１に示す誘導加熱装置１００においては、トンネル型加熱コイル１０２における枠状の略螺旋形状の内部空間領域Ｓに、誘導加熱される対象としての１枚の板状の被加熱物１０６が配置されている。

【0005】

上記したトンネル型加熱コイル１０２を流れる高周波電流により被加熱物１０６を誘導加熱する際において、被加熱物１０６が磁性金属材料よりなる板材（磁性金属板）である場合には、磁性金属板は非常に電流浸透深さが浅いため、トンネル型加熱コイル１０２を流れる高周波電流の周波数帯域が低い周波数帯域（例えば、厚さ１ｍｍのアルミ板において２０ｋＨｚ以下の周波数である。）であっても、キュリー温度以下であれば磁性金属板を十分に加熱することが可能である。

【0006】

しかしながら、被加熱物１０６が非磁性金属材料よりなる板材（非磁性金属板）である場合には、非磁性金属板は電流浸透深さが深いため、磁性金属板と同じ条件（被加熱物１０６の厚さやトンネル型加熱コイル１０２を流れる高周波電流の周波数帯域である。）では、被加熱物１０６内部で誘導電流同士が打ち消し合ってしまい、非磁性金属板を加熱することができなかった。

【0007】

より詳細には、図２に示すように、誘導電流の電流密度が被加熱物１０６の表面における電流密度の１／ｅ（＝０．３６８）倍に減少した点での表面からの深さ（電流浸透深さ）に対し、当該被加熱物１０６の板厚である厚さＴ０が２倍未満のとき、被加熱物１０６の内部で被加熱物１０６の一方の板面（厚さよりも幅広く長い平行する面）１０６ａを流れる誘導電流Ａと、一方の板面と対向する他方の板面１０６ｂを流れる誘導電流Ｂとが打ち消し合い、誘導加熱による加熱効率を悪化させるものであった。

【0008】

ここで、トンネル型加熱コイル１０２を用いた誘導加熱においては、誘導加熱できる金属板の厚さは、トンネル型加熱コイル１０２を流れる高周波電流の周波数により決定されることが知られている。

【0009】

従って、被加熱物１０６として電流浸透深さが深い非磁性金属材料よりなる薄板を加熱する場合には、電流浸透深さが浅い非磁性金属材料よりなる薄板を加熱する場合よりも、トンネル型加熱コイル１０２を流れる高周波電流の周波数を高くする必要があった。

【0010】

また、従来より、所謂、トランスバース型加熱コイルによる誘導加熱によれば、電流浸透深さが深い非磁性金属材料よりなる薄板の加熱も可能であるため、電流浸透深さが深い非磁性金属材料よりなる薄板の加熱のためには、トンネル型加熱コイル１０２に代えてトランスバース型加熱コイルを用いる必要があった。

【0011】

即ち、上記したように従来の技術によれば、被加熱物の材料や厚さによっては、トンネル型加熱コイルでは被加熱物を誘導加熱できない高周波電流の周波数帯があったり、あるいは、トンネル型加熱コイルに代えてトランスバース型加熱コイルを用いる必要があるなどして、作業性に劣るという問題点があった。

【0012】

なお、本願出願人が特許出願のときに知っている先行技術は、文献公知発明に係る発明ではないため、本願明細書に記載すべき先行技術文献情報はない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来はトンネル型加熱コイルでは被加熱物を誘導加熱できない高周波電流の周波数帯においても、被加熱物を誘導加熱することができるようにして、作業性を向上させたトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法を提供しようとするものである。

【0014】

また、本発明の目的とするところは、従来はトランスバース型加熱コイルを用いて誘導加熱する必要があった被加熱物をトンネル型加熱コイルで誘導加熱することができるようにして、作業性を向上させたトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0015】

上記目的を達成するために、本発明は、加熱コイルを略螺旋形状に１巻以上巻回してトンネル状に形成したトンネル型加熱コイルにおける当該略螺旋形状の内部空間領域に、２枚の板状の被加熱物を互いの板面が対向するようにして配置したものである。

【0016】

従って、本発明によれば、被加熱物が非磁性材料よりなる薄板であっても、誘導電流のループが被加熱物の板面の表面に形成されるので、誘導電流の打ち消しが起こらず、従来では誘導加熱できない高周波電流の周波数帯においても、被加熱物を誘導加熱することができるようになる。

【0017】

また、本発明によれば、被加熱物が磁性材料よりなる薄板であっても、従来と同様に被加熱物を誘導加熱することができる。

【0018】

即ち、本発明は、トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法において、加熱コイルを略螺旋形状に１巻以上巻回してトンネル状に形成したトンネル型加熱コイルにおける上記略螺旋形状の内部空間領域に、２枚の板状の被加熱物を互いの板面が対向するようにして配置したものである。

【0019】

また、本発明は、トンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法において、加熱コイルを略螺旋形状に１巻以上巻回してトンネル状に形成したトンネル型加熱コイルにおける上記略螺旋形状の内部空間領域に、１枚の板状の被加熱物を折り返すことによる成果物としての２枚分の板状の上記被加熱物を、互いの板面が対向するようにして配置したものである。

【0020】

また、本発明は、上記した本発明において、上記被加熱物は、非磁性金属薄板であるようにしたものである。

【0021】

また、本発明は、上記した本発明において、上記非磁性金属薄板の厚さは、電流浸透深さの２倍未満であるようにしたものである。

【0022】

また、本発明は、上記した本発明において、上記被加熱物は、磁性金属薄板であるようにしたものである。

【0023】

また、本発明は、上記した本発明において、上記非磁性金属薄板の厚さは、電流浸透深さの２倍以上であるようにしたものである。

【0024】

また、本発明は、上記した本発明において、上記内部空間領域において、予め設定された間隔を開けて上記被加熱物を配置したものである。

【0025】

また、本発明は、上記した本発明において、上記内部空間領域において、間隔２０ｍｍを開けて上記被加熱物を配置したものである。

【0026】

また、本発明は、上記した本発明において、上記略螺旋形状は、常螺旋形状および平行巻き螺旋形状を含むものである。

【発明の効果】

【0027】

本発明は、以上説明したように構成されているので、従来はトンネル型加熱コイルでは被加熱物を誘導加熱できない高周波電流の周波数帯においても、被加熱物を誘導加熱することができるようになり、作業性を向上することができるという優れた効果を奏する。

【0028】

また、本発明は、以上説明したように構成されているので、従来はトランスバース型加熱コイルを用いて誘導加熱する必要があった被加熱物をトンネル型加熱コイルでも誘導加熱することができるようになり、作業性を向上することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１は、トンネル型加熱コイルを備えた誘導加熱装置を模式的に示す斜視構成説明図である。また、図１は、トンネル型加熱コイルを用いた従来の誘導加熱方法を示す。

【図2】図２は、図１のＩＩ矢視を模式的に示す説明図である。

【図3】図３は、本発明の第１の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法を示す説明図である。

【図4】図４は、図３のＩＶ矢視を模式的に示す説明図である。

【図5】図５は、本発明の第２の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法を示す説明図であり、図３のＩＶ矢視に相当する模式的な説明図である。

【図6】図６は、本発明の第３の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法を示す説明図である。なお、図６は、被加熱物として、非磁性金属薄板を誘導加熱している状態を示している。

【図7】図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線により破断した端面の構成を模式的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

【0031】

なお、上記した「背景技術」の項において説明した誘導加熱装置１００の各構成と同一あるいは相当する構成については、誘導加熱装置１００において用いた符号と同一の符号を用いて示すこととし、その構成ならびに作用の詳細な説明は省略する。

【0032】

（Ｉ）本発明の第１の実施の形態の説明

【0033】

図３には、本発明の第１の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法を示す説明図があらわされている。また、図４には、図３のＩＶ矢視を模式的に示す説明図があらわされている。

【0034】

本発明の第１の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法は、被加熱物として、加熱コイルを枠状の略螺旋形状に１巻以上（図３では、加熱コイルを枠状の略螺旋形状に３巻した状態を示している。）巻回してトンネル状に形成したトンネル型加熱コイル１０２における当該略螺旋形状の内部空間領域Ｓに、非磁性金属材料よりなる２枚の薄い板状の金属板（非磁性金属薄板）１０、１２を互いの板面（厚さよりも幅広く長い平行する面）が対向するようにして、予め設定された間隔Ｇ１を開けて隣接して配置したものである。

【0035】

ここで、非磁性金属薄板１０の厚さＴ１は、電流浸透深さの２倍未満である。また、非磁性金属薄板１２の厚さＴ２も、電流浸透深さの２倍未満である。

【0036】

なお、本発明の理解を容易にするために、説明の便宜上、図３ならびに図４において、非磁性金属薄板１０、１２の上方側に位置する一方の板面を表面１０ａ、１２ａとそれぞれ称し、非磁性金属薄板１０、１２の下方側に位置する一方の板面を裏面１０ｂ、１２ｂとそれぞれ称することとする。

【0037】

図３ならびに図４に示す本発明の実施の形態の一例においては、トンネル型加熱コイル１０２における内部空間領域Ｓにおいて、上方側に非磁性金属薄板１０を配置するとともに下方側に非磁性金属薄板１２を配置し、かつ、非磁性金属薄板１０の裏面１０ｂと非磁性金属薄板１２の表面１２ａとが対向するようにして、間隔Ｇ１を開けて非磁性金属薄板１０と非磁性金属薄板１２とを隣接して配置している。

【0038】

ここで、間隔Ｇ１の値は、一例としては、２０ｍｍである。なお、間隔Ｇ１の値については、２０ｍｍに限られるものではないことは勿論である。間隔Ｇ１の値については、例えば、設計条件や実験あるいはシミュレーションなどに基づいて、２０ｍｍ未満の値や２０ｍｍを超える値など、適宜の値を設定するようにしてよい。

【0039】

このように、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓに非磁性金属薄板１０、１２を配置することにより、従来はトンネル型加熱コイル１０２を用いては誘導加熱できなかった高周波電流源１０４から供給される高周波電流（コイル電流）の周波数帯域でも、非磁性金属薄板１０、１２を誘導加熱することができるようになる。

【0040】

即ち、図４に示すように、厚さＴ１が電流浸透深さの２倍未満より薄い非磁性金属薄板１０の表面１０ａと裏面１０ｂとで誘導電流ＩＣ１の向きが一致するとともに、厚さＴ２が電流浸透深さの２倍未満より薄い非磁性金属薄板１２の表面１２ａと裏面１２ｂとで誘導電流ＩＣ２の向きが一致する。

【0041】

ここで、トンネル型加熱コイル１０２の上方位置におけるコイル電流（上方コイル電流）ＣＣ１の影響は、上方側に位置する非磁性金属薄板１０を通り抜けて下方側に位置する非磁性金属薄板１２まで影響する。

【0042】

しかしながら、下方側に位置する非磁性金属薄板１２ではトンネル型加熱コイル１０２の下方位置におけるコイル電流（下方コイル電流）ＣＣ２の影響が大きいため、上方側に位置する非磁性金属薄板１０を通り抜けて下方側に位置する非磁性金属薄板１２へ影響する上方コイル電流ＣＣ１の効果は小さい。

【0043】

同様に、トンネル型加熱コイル１０２の下方位置におけるコイル電流（下方コイル電流）ＣＣ２の影響は、下方側に位置する非磁性金属薄板１２を通り抜けて上方側に位置する非磁性金属薄板１０まで影響する。

【0044】

しかしながら、上方側に位置する非磁性金属薄板１０ではトンネル型加熱コイル１０２の上方位置におけるコイル電流（上方コイル電流）ＣＣ１の影響が大きいため、下方側に位置する非磁性金属薄板１２を通り抜けて上方側に位置する非磁性金属薄板１０へ影響する下方コイル電流ＣＣ２の効果は小さい。

【0045】

従って、非磁性金属薄板１０の表面１０ａと裏面１０ｂとを流れる誘導電流ＩＣ１の向きと、非磁性金属薄板１２の表面１２ａと裏面１２ｂとを流れる誘導電流ＩＣ２の向きとは、互いに反対方向となる。

【0046】

その結果、図３に示すように、トンネル型加熱コイル１０２から出た誘導電流は、非磁性金属薄板１０の表面１０ａの端部まで達すると主に非磁性金属薄板１２の裏面１２ｂに回りこみながら非磁性金属薄板１０の表面１０ａへ戻ってくるので、誘導電流のループＬ１が非磁性金属薄板１０の表面１０ａと非磁性金属薄板１２の裏面１２ｂとの板面に沿って形成されることになり、非磁性金属薄板１０、１２を誘導加熱することが可能となる。

【0047】

即ち、図３に示すように、誘導電流のループＬ１が非磁性金属薄板１０の表面１０ａから非磁性金属薄板１２の裏面１２ｂへとそれぞれの板面に沿って形成されることで、誘導電流の打ち消しが起こらず誘導加熱することができる。

【0048】

なお、上記した第１の実施形態において、非磁性金属薄板１０と非磁性金属薄板１２とは、互いに同一の組成や寸法であってもよいし異なっていてもよい。

【0049】

従って、上記した本発明の第１の実施の形態によれば、トンネル型加熱コイルへ供給する高周波電流の周波数帯域に依存することなく、従来はトンネル型加熱コイルでは被加熱物を誘導加熱できない高周波電流の周波数帯においても、被加熱物を誘導加熱することができるようになる。

【0050】

また、上記した本発明の第１の実施の形態によれば、従来はトランスバース型加熱コイルを用いて誘導加熱する必要があった被加熱物を、トンネル型加熱コイルで誘導加熱することができるようになる。

【0051】

（ＩＩ）本発明の第２の実施の形態の説明

【0052】

次に、図５には、本発明の第２の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法を示す説明図であって、図３のＩＶ矢視に相当する模式的な説明図があらわされている。

【0053】

本発明の第２の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法は、被加熱物として、トンネル型加熱コイル１０２における内部空間領域Ｓに、磁性金属材料よりなる２枚の薄い板状の金属板（磁性金属薄板）２０、２２を互いの板面（厚さよりも幅広く長い平行する面）が対向するようにして、予め設定された間隔Ｇ２を開けて隣接して配置したものである。

【0054】

ここで、磁性金属薄板２０の厚さＴ３は、電流浸透深さの２倍以上である。また、非磁性金属薄板２２の厚さＴ４も、電流浸透深さの２倍以上である。

【0055】

なお、本発明の理解を容易にするために、説明の便宜上、図５において、磁性金属薄板２０、２２の上方側に位置する一方の板面を表面２０ａ、２２ａとそれぞれ称し、磁性金属薄板２０、２２の下方側に位置する一方の板面を裏面２０ｂ、２２ｂとそれぞれ称することとする。

【0056】

図５に示す本発明の第２の実施の形態においては、トンネル型加熱コイル１０２における内部空間領域Ｓにおいて、上方側に磁性金属薄板２０を配置するとともに下方側に磁性金属薄板２２を配置し、かつ、磁性金属薄板２０の裏面２０ｂと磁性金属薄板２２の表面２２ａとが対向するように、間隔Ｇ２を開けて磁性金属薄板２０と磁性金属薄板２２とを隣接して配置している。

【0057】

ここで、間隔Ｇ２の値は、一例としては、２０ｍｍである。なお、間隔Ｇ２の値については、２０ｍｍに限られるものではないことは勿論である。間隔Ｇ２の値については、例えば、設計条件や実験あるいはシミュレーションなどに基づいて、２０ｍｍ未満の値や２０ｍｍを超える値など、適宜の値を設定するようにしてよい。

【0058】

このように、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓに２枚の磁性金属薄板２０、２２を配置しても、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓに１枚の磁性金属薄板を配置した場合と同様に、２枚の磁性金属薄板２０、２２を誘導加熱することができる。

【0059】

このときの誘導電流の流れは、図５に示すように、図３ならびに図４を参照しながら上記において説明した２枚の非磁性金属薄板１０、１２を配置した場合とは異なる誘導電流のループＬ２、Ｌ３を形成する。

【0060】

即ち、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓに２枚の磁性金属薄板２０、２２を配置した場合には、磁性金属薄板２０の表面２０ａの端部から裏面２０ｂへ回りこみながら表面２０ａへ戻ってくる誘導電流のループＬ２が形成されるので、磁性金属薄板２０を誘導加熱することができるとともに、磁性金属薄板２２の裏面２２ｂの端部から表面２２ａへ回りこみながら裏面２２ｂへ戻ってくる誘導電流のループＬ３が形成されるので、磁性金属薄板２２を誘導加熱することができる。

【0061】

つまり、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓに２枚の磁性金属薄板２０、２２を配置した場合であっても、図５に示すような誘導電流のループＬ２、Ｌ３が形成されるので、２枚の磁性金属薄板２０、２２を誘導加熱することができる。

【0062】

なお、上記した第２の実施形態において、磁性金属薄板２０と磁性金属薄板２２とは、互いに同一の組成や寸法であってもよいし異なっていてもよい。

【0063】

従って、上記した本発明の第２の実施の形態においても、上記した本発明の第１の実施の形態と同様に、トンネル型加熱コイルへ供給する高周波電流の周波数帯域に依存することなく、従来はトンネル型加熱コイルでは被加熱物を誘導加熱できない高周波電流の周波数帯においても被加熱物を誘導加熱することが可能になり、また、従来はトランスバース型加熱コイルを用いて誘導加熱する必要があった被加熱物をトンネル型加熱コイルで誘導加熱することが可能になる。

【0064】

（ＩＩＩ）本発明の第３の実施の形態の説明

【0065】

次に、図６には、本発明の第３の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法を示す説明図があらわされている。なお、図６は、被加熱物として、非磁性金属薄板を誘導加熱している状態を示している。

【0066】

また、図７には、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線により破断した端面の構成を模式的に示す説明図があらわされている。

【0067】

本発明の第３の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法は、１枚の被加熱物３０をローラー３２を介して折り返すようにして、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓに供給し、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓ内に実質的に２枚分の被加熱物３０が存在するように配置したものである。

【0068】

即ち、本発明の第３の実施の形態によるトンネル型加熱コイルを用いた誘導加熱方法は、１枚の被加熱物３０を折り返したことにより得られる結果の成果物としての２枚分の被加熱物３０を、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓ内に配置するようにしたものである。

【0069】

ここで、被加熱物３０として、非磁性金属薄板１０または非磁性金属薄板１２を用いた場合には、図６に示すように、上記において説明した本発明の第１の実施の形態と同様に、被加熱物３０（非磁性金属薄板１０または非磁性金属薄板１２）を誘導加熱することができる。

【0070】

しかも、本発明の第３の実施の形態によれば、被加熱物３０（非磁性金属薄板１０または非磁性金属薄板１２）のローラー３２での折り返しにより、被加熱物３０（非磁性金属薄板１０または非磁性金属薄板１２）の同じ領域を２度加熱することができるため、本発明の第１の実施の形態と比較すると、被加熱物３０（非磁性金属薄板１０または非磁性金属薄板１２）の加熱効率を向上することができる。

【0071】

同様に、被加熱物３０として、磁性金属薄板２０または磁性金属薄板２２を用いた場合には、上記において説明した本発明の第２の実施の形態と同様に、被加熱物３０（磁性金属薄板２０または非磁性金属薄板２２）を誘導加熱することができる。

【0072】

しかも、本発明の第３の実施の形態によれば、被加熱物３０（磁性金属薄板２０または磁性金属薄板２２）のローラー３２での折り返しにより、被加熱物３０（磁性金属薄板２０または磁性金属薄板２２）の同じ領域を２度加熱することができるため、本発明の第２の実施の形態と比較すると、被加熱物３０（磁性金属薄板２０または非磁性金属薄板２２）の加熱効率を向上することができる。

【0073】

即ち、被加熱物３０を折り返して、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓに実質的に２枚の被加熱物３０が存在するように配置することにより、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓに２枚の非磁性金属薄板を配置した本発明の第１の実施の形態や、トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域Ｓに２枚の磁性金属薄板を配置した本発明の第２の実施の形態と同様に、被加熱物３０を誘導加熱することが可能であり、本発明の第１の実施の形態や本発明の第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができ、かつ、被加熱物３０の加熱効率の向上を図ることができるようになる。

【0074】

（ＩＶ）本発明の各実施の形態の作用効果

【0075】

以上において説明したように、本発明の第１の実施形態、本発明の第２の実施形態ならびに本発明の第３の実施形態によれば、従来はトンネル型加熱コイルでは被加熱物を誘導加熱できない高周波電流の周波数帯においても当該被加熱物を誘導加熱することができるようになり、また、従来はトランスバース型加熱コイルを用いて誘導加熱する必要があった被加熱物をトンネル型加熱コイルで誘導加熱することができるようになって、作業性を向上することができる。

【0076】

さらに、本発明の第３の実施形態によれば、被加熱物の加熱効率の向上を図ることができる。

【0077】

（Ｖ）他の実施の形態および変形例の説明

【0078】

なお、上記した各実施の形態は例示に過ぎないものであり、本発明は他の種々の形態で実施することができる。即ち、本発明は、上記した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。

【0079】

例えば、上記した各実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に示すように変形するようにしてもよい。

【0080】

（１）上記した各実施の形態においては、トンネル型加熱コイル１０２について、図３や図６ならびに図７では加熱コイルを略螺旋形状に３巻した状態を示しているが、これに限られるものではないことは勿論である。トンネル型加熱コイル１０２は、加熱コイルを略螺旋形状に１巻以上巻回してトンネル状に形成し、当該略螺旋形状の内部空間領域に被加熱物を配置可能にしたものであれば、加熱コイルの巻き数に制限はなく、設計条件などに応じて適宜の巻き数を選択すればよい。

【0081】

（２）上記した各実施の形態においては、非磁性金属薄板１０、非磁性金属薄板１２、磁性金属板２０、磁性金属板２２ならびに被加熱物３０を移動する手法についての詳細な説明は省略したが、非磁性金属薄板１２、磁性金属板２０、磁性金属板２２ならびに被加熱物３０を移動する手法としては、従来より周知のモーターなどを利用して移動する手法を用いればよい。

【0082】

（３）上記した各実施の形態においては、高周波電流源１０２についての詳細な説明は省略したが、高周波電流源１０２としては、従来より周知の各種の高周波電流源を用いればよい。

【0083】

（４）上記した各実施の形態においては、図３あるいは図６に示すトンネル型加熱コイル１０２の枠状の略螺旋形状について常螺旋形状を図示したが、これに限られるものではないことは勿論である。図３あるいは図６に示すトンネル型加熱コイル１０２の枠状の略螺旋形状は、例えば、周状の一箇所のみで巻きの高さの変更があり、その他の部分の高さは一定に保たれている、所謂、平行巻き螺旋形状（図１に示すトンネル型加熱コイル１０２を参照する。）でもよい。要するに、本発明における略螺旋形状とは、回転しながら回転面に垂直成分のある方向へ上昇する三次元曲線の形状全般を意味するものであって、その形状が特に限定されるものではない。

【0084】

（５）上記した各実施の形態ならびに上記した（１）乃至（４）に示す各実施の形態や変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよいことは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本発明は、磁性金属材料よりなる板状の被加熱物や非磁性金属材料よりなる板状の被加熱物を誘導加熱する際に利用することができる。

【符号の説明】

【0086】

１０ 非磁性金属薄板
１０ａ 非磁性金属薄板１０の表面
１０ｂ 非磁性金属薄板１０の裏面
１２ 非磁性金属薄板
１２ａ 非磁性金属薄板１２の表面
１２ｂ 非磁性金属薄板１２の裏面
Ｇ１ 非磁性金属薄板１０と非磁性金属薄板１２との間の間隔
Ｔ１ 非磁性金属薄板１０の厚さ
Ｔ２ 非磁性金属薄板１２の厚さ
ＩＣ１ 非磁性金属薄板１０を流れる誘導電流
ＩＣ２ 非磁性金属薄板１２を流れる誘導電流
ＣＣ１ 上方コイル電流
ＣＣ２ 下方コイル電流
Ｌ１ 誘導電流のループ
２０ 磁性金属薄板
２０ａ 磁性金属薄板２０の表面
２０ｂ 磁性金属薄板２０の裏面
２２ 磁性金属薄板
２２ａ 磁性金属薄板２２の表面
２２ｂ 磁性金属薄板２２の裏面
Ｇ２ 磁性金属薄板２０と磁性金属薄板２２との間の間隔
Ｔ３ 磁性金属薄板２０の厚さ
Ｔ４ 磁性金属薄板２２の厚さ
Ｌ２ 磁性金属薄板２０における誘導電流のループ
Ｌ３ 磁性金属薄板２２における誘導電流のループ
３０ 被加熱物
３２ ローラー
１００ 誘導加熱装置
１０２ トンネル型加熱コイル
Ｓ トンネル型加熱コイル１０２の内部空間領域
１０４ 高周波電流源
１０６ 被加熱物
１０６ａ 被加熱物１０６の一方の板面
１０６ｂ 被加熱物１０６の他方の板面
Ｔ０ 被加熱物１０６の厚さ
Ａ 板面１０６ａを流れる誘導電流
Ｂ 板面１０６ｂを流れる誘導電流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】