横置式感应加热装置

摘要

本发明的横置式感应加热装置是横通过使交变磁场与向一个方向输送的导体板的板面交叉而对该导体板进行感应加热的置式感应加热装置，该感应加热装置具备：以使线圈面与所述导体板的板面对置的方式配置的加热线圈；卷绕有该加热线圈的芯；配置在该芯与所述导体板的输送方向的垂直方向上的侧端部之间且由导体形成的遮挡板以及安装在该遮挡板上的非导电性软磁材料；并且，所述遮挡板夹在所述芯与所述非导电性软磁材料之间。

权利要求

1.一种横置式感应加热装置，其特征在于，通过使交变磁场与向一个方向输送的导体板的板面交叉而对该导体板进行感应加热，该感应加热装置具备：以使线圈面与所述导体板的板面对置的方式配置的加热线圈；

卷绕有该加热线圈的芯；

配置在该芯与所述导体板的输送方向的垂直方向上的侧端部之间且由导体形成的遮挡板，所述遮挡板在与所述导体板对置的面上形成有与所述导体板的输送方向的垂直方向上的所述侧端部对置的凹部；以及收容在所述凹部中的非导电性软磁材料，并且

所述遮挡板的形成有所述凹部的部分夹在所述芯与所述非导电性软磁材料之间。

2.如权利要求1所述的横置式感应加热装置，其特征在于，还具备安装在所述非导电性软磁材料上的耐热板；并且所述耐热板配置在比所述非导电性软磁材料更靠近所述导体板的位置。

3.如权利要求1所述的横置式感应加热装置，其特征在于，所述遮挡板具有包含所述非导电性软磁材料且与所述线圈面平行的切割面。

4.如权利要求1所述的横置式感应加热装置，其特征在于，所述凹部包含从所述导体板的输送方向的垂直方向上距中心部较远的一侧向所述导体板的输送方向的垂直方向上距中心部较近的一侧前端逐渐变细的部分。

5.如权利要求1所述的横置式感应加热装置，其特征在于，所述凹部包含从所述导体板的输送方向上的上游侧朝向下游侧前端逐渐变细的第一部分和从所述导体板的输送方向上的下游侧朝向上游侧前端逐渐变细第二部分；并且所述第一部分和第二部分在所述导体板的输送方向上相互对置。

6.如权利要求5所述的横置式感应加热装置，其特征在于，所述第一部分朝向所述下游侧而带有圆感；

所述第二部分朝向所述上游侧而带有圆感。

说明书

横置式感应加热装置

技术领域

[0001] 本发明涉及横置式感应加热装置。尤其适合用于使交变磁场大致垂直地与导体板交叉而对导体板进行感应加热。

[0002] 本申请基于2010年2月19日在日本提交的日本特愿2010-035198号主张优先权，并将其内容援引至此。

背景技术

[0003] 一直以来，使用感应加热装置对钢板等导体板进行加热。感应加热装置通过从线圈产生的交变磁场（交流磁场）在导体板上引发涡电流，基于该涡电流在导体板中产生焦耳热，利用该焦耳热对导体板进行加热。作为这样的感应加热装置，有横置式感应加热装置。横置式感应加热装置以使交变磁场与作为加热对象的导体板大致垂直地交叉的方式对导体板进行加热。

[0004] 使用了这种横置式感应加热装置的情况下，与使用了电磁式感应加热装置的情况不同，存在作为加热对象的导体板的宽度方向上的两端（两侧端）被过度加热这样的问题。

[0005] 作为涉及该问题的技术，有专利文献1、2所记载的技术。

[0006] 专利文献1所记载的技术中，在线圈与加热对象的导体板的两侧端之间分别设置有由非磁性金属材料形成的板状的可动遮挡板。

[0007] 另外，专利文献2所记载的技术中，沿着加热对象的导体板的输送方向配置加热模式不同的菱形线圈和椭圆形线圈，以所需的加热模式在导体板的宽度方向上对导体板进行加热。

[0008] 现有技术文献

[0009] 专利文献

[0010] 专利文献1：日本特开昭62-35490号公报

[0011] 专利文献2：日本特开2003-133037号公报

发明内容

[0012] 发明所要解决的问题

[0013] 但是，如专利文献1所记载的技术那样仅在线圈与加热对象的导体板的两侧端之间设置简单的板状的遮挡板时，涡电流在比导体板的两侧端稍靠内侧的区域扩展，因此涡电流密度减小，且流入导体板的两侧端的涡电流无法流出到导体板外，因此两侧端的涡电流密度增大。所以，难以使导体板的两侧端的温度降低，并且导体板的宽度方向上的温度分布的平滑度大为降低（特别是导体板的两侧端的温度分布的斜率增大）。

[0014] 另外，专利文献2所记载的技术能够对特定的导体板抑制宽度方向上的温度分布的平滑度的降低。但是，当改变导体板的板宽时，必须根据板宽再次对线圈本身进行设定。因此，需要用于移动线圈本身的机构，难以针对板宽的改变容易且迅速地做出应对。

[0015] 此外，对于专利文献1、2所记载的技术而言，当导体板蜿蜒行进时，导体板的宽度方向上的温度分布的平滑度降低。

[0016] 本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种横置式感应加热装置，所述感应加热装置能够缓和加热对象的导体板的宽度方向上的温度分布的不均匀，并且能够缓和因加热对象的导体板蜿蜒行进而使导体板的宽度方向上的温度分布产生变动。

[0017] 用于解决问题的手段

[0018] （1）本发明的一个方式所涉及的横置式感应加热装置是通过使交变磁场与向一个方向输送的导体板的板面交叉而对该导体板进行感应加热的横置式感应加热装置，该感应加热装置具备：以使线圈面与所述导体板的板面对置的方式配置的加热线圈；卷绕有该加热线圈的芯；配置在该芯与所述导体板的输送方向的垂直方向上的侧端部之间且由导体形成的遮挡板；以及安装在该遮挡板上的非导电性软磁材料；并且所述遮挡板夹在所述芯与所述非导电性软磁材料之间。

[0019] （2）上述（1）所述的横置式感应加热装置还具备安装在所述非导电性软磁材料上的耐热板；并且所述耐热板配置在比所述非导电性软磁材料更靠近所述导体板的位置。

[0020] （3）在上述（1）所述的横置式感应加热装置中，所述遮挡板具有包含所述非导电性软磁材料且与所述线圈面平行的切割面。

[0021] （4）在上述（1）所述的横置式感应加热装置中，在所述遮挡板的与所述导体板对置的面上形成有与所述导体板的输送方向的垂直方向上的所述侧端部对置的凹部；该凹部中收容有所述非导电性软磁材料。

[0022] （5）在上述（4）所述的横置式感应加热装置中，所述凹部包含从所述导体板的输送方向的垂直方向上距中心部较远的一侧向所述导体板的输送方向的垂直方向上距中心部较近的一侧前端逐渐变细的部分。

[0023] （6）在上述（4）所述的横置式感应加热装置中，所述凹部包含从所述导体板的输送方向上的上游侧朝向下游侧前端逐渐变细的第一部分和从所述导体板的输送方向上的下游侧朝向上游侧前端逐渐变细第二部分；并且所述第一部分和第二部分在所述导体板的输送方向上相互对置。

[0024] （7）在上述（6）所述的横置式感应加热装置中，所述第一部分朝向所述下游侧而带有圆感；所述第二部分朝向所述上游侧而带有圆感。

[0025] 发明的效果

[0026] 根据本发明，在配置于卷绕有线圈的芯与导体板的宽度方向上的端部之间的遮挡板上安装有非导电性软磁材料。利用该非导电性软磁材料，能够使流过该非导电性软磁材料的附近的遮挡板中的涡电流的大小增大。因此，能够缓和加热对象的导体板的宽度方向上的温度分布的不均匀，并且能够缓和因加热对象的导体板蜿蜒行进而使导体板的宽度方向上的温度分布产生变动。

[0027] 附图说明

[0028] 图1是表示本发明的一个实施方式中的钢板的连续退火生产线的概略构成的一个例子的侧视图。

[0029] 图2A是表示本实施方式中的感应加热装置的构成的一个例子的纵截面图。

[0030] 图2B是表示本实施方式中的感应加热装置的构成的一个例子的纵截面图。

[0031] 图2C是表示本实施方式中的感应加热装置的构成的一个例子的局部立体图。

[0032] 图3是表示本实施方式中的上侧加热线圈和下侧加热线圈的构成的一个例子的图。

[0033] 图4A是表示本实施方式中的遮挡板的构成的一个例子的俯视图。

[0034] 图4B是表示本实施方式中的遮挡板的构成的一个例子的纵截面图。

[0035] 图4C是表示本实施方式中的遮挡板的构成的一个例子的纵截面图。

[0036] 图4D是表示从带状钢板10的正上方观察本实施方式中的包含遮挡板31d的区域的局部图。

[0037] 图4E是表示本实施方式中的遮挡板的构成的一个例子的横截面图。

[0038] 图5是表示使用了本实施方式的实施例中的遮挡板插入量与宽度温度偏差比之间的关系的一个例子的图。

[0039] 图6A是表示本实施方式的第1变形例中的遮挡板的构成的一个例子的俯视图。

[0040] 图6B是表示本实施方式的第2变形例中的遮挡板的构成的一个例子的俯视图。

[0041] 图6C是表示本实施方式的第3变形例中的遮挡板的构成的一个例子的纵截面图。

[0042] 图7A是表示本实施方式的第4变形例中的遮挡板的构成的一个例子的纵截面图。

[0043] 图7B是表示本实施方式的第5变形例中的遮挡板的构成的一个例子的纵截面图。

[0044] 图7C是表示本实施方式的第6变形例中的遮挡板的构成的一个例子的纵截面图。

[0045] 图8A是表示本实施方式的第7变形例中的遮挡板的构成的一个例子的立体图。

[0046] 图8B是表示本实施方式的第8变形例中的遮挡板的构成的一个例子的立体图。

[0047] 图8C是表示本实施方式的第9变形例中的遮挡板的构成的一个例子的立体图。

具体实施方式

[0048] 以下，边参考附图边对本发明的一个实施方式进行说明。在本实施方式中，以将横置式感应加热装置应用于钢板的连续退火生产线的情况为例进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，根据需要将“横置式感应加热装置”简称为“感应加热装置”。

[0049] [连续退火生产线的构成]

[0050] 图1是表示钢板的连续退火生产线的概略构成的一个例子的侧视图。需要说明的是，为了便于说明，各图中仅简略地示出了必要的构成。

[0051] 在图1中，连续退火生产线1具备第1容器11、第2容器12、第3容器13、第1密封辊组装体14、移送器15、第2密封辊组装体16、气体供给装置17、交流电源装置18、辊19a～19u（19）以及感应加热装置20。

[0052] 第1密封辊组装体14将第1容器11与外部空气阻断，同时将带状钢板（导体板）10输送至第1容器11内。被该第1密封辊组装体14输送至第1容器11内的带状钢板10由第1容器11内的辊19a、19b输送至第2容器12内。被输送至第2容器12内的带状钢板10一边被在第2容器12的水平部分（被输送的带状钢板10）的上下配置的感应加热装置20加热，一边由辊19g、19h再次输送至第1容器11内。在此，感应加热装置20与交流电源装置18电连接，从该交流电源装置18接收交流电，由此，产生与带状钢板10的板面大致垂直地交叉的交变磁场，从而对带状钢板10进行感应加热。需要说明的是，关于感应加热装置20的详细构成在后面进行说明。另外，在以下的说明中，根据需要将“电连接”简称为“连接”。

[0053] 返回到第1容器11内的带状钢板10由辊19c～19f经由均热缓冷台输送至移送器15。输送至移送器15的带状钢板10由辊19i、19j输送至第3容器13。输送至第3容器13的带状钢板10通过辊19k～19u，一边上下蜿蜒行进一边被输送，在第3容器13内快速冷却。

[0054] 第2密封辊组装体16将第3容器13与外部空气阻断，同时将这样快速冷却的带状钢板10送出至后续工序。

[0055] 在形成以上这样的“带状钢板10的输送路径”的“第1容器11、第2容器12、第3容器13以及移送器15”中，由气体供给装置17供给非氧化性的气体。而且，通过将外部（外部空气）与内部（连续退火生产线1的 内部）阻断的“第1密封辊组装体14和第2密封辊组装体16”，第1容器11、第2容器12、第3容器13以及移送器15成为被保持在非氧化性的气体氛围中的状态。

[0056] [感应加热装置的构成]

[0057] 图2A～2C是表示感应加热装置的构成的一个例子的图。

[0058] 具体而言，图2A是从生产线的侧方观察本实施方式的感应加热装置20的一个例子的图，是沿着带状钢板10的长度方向（图1的上下方向）切开的纵截面图。在图2A中，向左方向输送带状钢板10（参考图2A的从右向左的箭头）。另外，图2B是从图1的A-A’方向观察本实施方式的感应加热装置20的一个例子的纵截面图（即从穿板方向的下游观察的图）。在图2B中，从图的里侧向近前的方向输送带状钢板10。另外，图2C是表示本实施方式的感应加热装置20的一个例子的一部分的局部立体图。在图2C中，从带状钢板10的上方俯瞰图2B所示的右下区域。

[0059] 在图2A～2C中，感应加热装置20具备上侧感应器21和下侧感应器22。

[0060] 上侧感应器21具备芯23、上侧加热线圈（加热线圈）24以及遮挡板31a、31c。

[0061] 上侧加热线圈24是穿过芯23的缝隙（在此为芯23的凹部）而卷绕在芯23上的导体，是卷数为“1”的线圈（所谓的单匝）。另外，如图2A所示，上侧加热线圈24具有纵截面形状为中空的长方形的部分。在该中空的长方形的中空部分的端面上，连接有水冷管。由该水冷管供给的冷却水流经中空的长方形的中空部分（上侧加热线圈24的内部），对上侧感应器21进行冷却。另外，在芯23的底面（缝隙侧），安装有遮挡板31a、31c。

[0062] 需要说明的是，在图2A中，上侧感应器21的长度l1为45[mm]，长度l2为180[mm]，长度l3为80[mm]，长度l4为180[mm]，长度l5为45[mm]，长度l6为45[mm]，长度l7为45[mm]。另外，带状钢板10的宽度W为900[mm]，厚度ds为0.3[mm]。但是，这些尺寸并不限定于上述各值。

[0063] 与上侧感应器21相同，下侧感应器22也具备芯27、下侧加热线圈（加热线圈）28以及遮挡板31b、31d。

[0064] 与上侧加热线圈24相同，下侧加热线圈28也是穿过芯27的缝隙而卷 绕在芯27上的导体，是卷数为“1”的线圈（所谓的单匝）。此外，与上侧加热线圈24相同，下侧加热线圈28具有纵截面形状为中空的长方形的部分。在该中空的长方形的中空部分的端面上，连接有水冷管，冷却水能够流经中空的长方形的中空部分。

[0065] 另外，上侧感应器21的上侧加热线圈24的线圈面（形成有回路的面、磁力线贯穿的面）和下侧感应器22的下侧加热线圈28的线圈面隔着带状钢板10而对置。此外，遮挡板31a～31d（31）的板面与带状钢板10的板宽方向上的侧端部（边缘）相对置。为了满足这样的位置关系，上侧感应器21设置于带状钢板10的上侧（第2容器12的水平部分的上表面附近），下侧感应器22设置于带状钢板10的下侧（第2容器12的水平部分的下表面附近）。

[0066] 如上所述，上侧感应器21和下侧感应器22虽然配置的位置不同，但是具有相同的构成。

[0067] 另外，本实施方式中，可以基于未图示的驱动装置的操作使遮挡板31a~31d各自在带状钢板10的宽度方向（图2B所示的两箭头的方向）上分别移动。

[0068] 另外，本实施方式中，上侧加热线圈24和下侧加热线圈28的间隔d与上侧加热线圈24的加热线圈宽度l2、l4以及下侧加热线圈28的加热线圈宽度l2、l4相同。另外，将带状钢板10的两侧端部与遮挡板31a~31d的“在带状钢板10的宽度方向上的重叠长度R”为90[mm]的位置定义为基准位置。

[0069] 在此，加热线圈宽度是指位于缝隙内的上侧加热线圈24（下侧加热线圈28）在宽度方向上的长度。在图2A所示的示例中，加热线圈宽度与后述的图3所示的各铜管41a~41d的宽度方向上的长度相等，并且为与芯23、27的缝隙的宽度大致相同的尺寸。

[0070] 需要说明的是，在以下的说明中，根据需要将上侧加热线圈24的加热线圈宽度和下侧加热线圈28的加热线圈宽度简称为加热线圈宽度，并根据需要将上侧加热线圈24与下侧加热线圈28的间隔称为间隔。

[0071] <加热线圈的构成>

[0072] 图3是表示上侧加热线圈24和下侧加热线圈28的构成的一个例子的图。需要说明的是，图3所示的箭头表示某一时刻时电流的流动方向的一个例子。

[0073] 如图3所示，上侧加热线圈24具备铜管41a、41b和连接于铜管41a、41b的基端侧的铜汇流条（接线板）42b。另外，下侧加热线圈28具备铜管41c、41d和连接于铜管41c、41d的基端侧的铜汇流条42f。

[0074] 上侧加热线圈24的一端（铜管41a的前端侧）经由铜汇流条42a与交流电源装置18的一个输出端相互连接。另一方面，上侧加热线圈24的另一端（铜管41b的前端侧）经由铜汇流条42c～42e与下侧加热线圈28的一端（铜管41c的前端侧）相互连接。另外，下侧加热线圈28的另一端（铜管41d的前端侧）经由铜汇流条42i、42h、42g与交流电源装置
18的另一个输出端相互连接。

[0075] 如上所述，上侧加热线圈24和下侧加热线圈28通过组合铜管41a～41d（41）和铜汇流条42a～42i（42），与交流电源装置18串联连接，各自形成卷数为“1”的线圈。该图3中，从被铜管41和铜汇流条42包围的中央部的上方向下方生成大的磁通，该磁通贯通带状钢板10，由此在带状钢板10内产生焦耳热，从而对带状钢板10进行加热。

[0076] 需要说明的是，在此，为了容易地表示上侧加热线圈24和下侧加热线圈28的构成，如图3所示，将铜管41a～41d与铜汇流条42a～42g连接。然而，将上侧加热线圈24、下侧加热线圈28分别卷绕在芯23、27上时，需要将铜管41a～41d穿过（安装于）芯23、27的缝隙。因此，实际上，铜汇流条42避开铜管41安装在芯23、27上的部分而安装在铜管41a～41d上。

[0077] ＜遮挡板的构成＞

[0078] 图4A~4E是表示遮挡板31的构成的一个例子的图。

[0079] 具体而言，图4A是从遮挡板31的正上方（带状钢板10侧）观察遮挡板31的俯视图。另外，图4B是从图4A的A-A’方向观察的纵截面图。此外，图4C是从图4A的B-B’方向观察的纵截面图。此外，图4D是从带状钢板10的正上方观察图2C中所示的包含遮挡板31d的区域的图。图4E是从图4B的C-C’方向观察的横截面图。需要说明的是，图4D中，仅表示出用于说明带状钢板10与遮挡板31d的位置关系所必需的部分。另外，在图4D中，示意性地示出遮挡板31d中流通的涡电流Ie、Ih1、Ih2。需要说明的是，带状钢板10沿着图
4A和图4D的右端所示的箭头的方向进行输送。

[0080] 另外，带状钢板10的输送方向与遮挡板31的深度方向基本一致，板面上的带状钢板10的输送方向的垂直方向（带状钢板10的宽度方向）与遮挡板的宽度方向基本一致。另外，遮挡板31的板厚（厚度）方向与加热线圈（例如上侧加热线圈24）的线圈面的垂直方向（带状钢板10的板厚方向）基本一致。

[0081] 图4A~4C中，遮挡板31是铜制的，各自具有大小和形状相同的凹部51a、51b（51）。这些凹部51a、51b以在带状钢板10的输送方向上具有间隔的方式配置。

[0082] 如图4A所示，凹部51a、51b在板面方向（遮挡板31的板厚方向）上的形状（开口形状）为各自的角部54a~54h（54）带有圆感的菱形。

[0083] 图4A中，作为凹部51a的端部的带状钢板10的输送方向上的上游侧的角部与作为凹部51b的端部的带状钢板10的输送方向上的下游侧的角部之间的距离P为150[mm]。另外，作为凹部51a的端部且位于带状钢板10的输送方向上的中央的角部与作为凹部51b的端部且位于带状钢板10的输送方向上的中央的角部之间的距离Q为310[mm]。

[0084] 如图4D所示，在本实施方式中，使遮挡板31以从上下方向观察时带状钢板10的侧端10a与凹部51a、51b相互重叠的方式在带状钢板10的宽度方向上移动。作为其具体例子，使带状钢板10的侧端10a与凹部51a、51b的板面上的最长部（与带状钢板10的输送方向平行的带有圆感的菱形的对角线部）在从上下方向（带状钢板10的板面的垂直方向）观察时相互重叠。

[0085] 通过以形成上述位置关系的方式配置遮挡板31，能够使由于感应加热装置20工作而使上侧加热线圈24和下侧加热线圈28中流过交流电流而产生的主磁通被遮挡板31遮挡。但是，主磁通会在带状钢板10的两侧端部产生涡电流，涡电流接触到带状钢板的侧端，使该侧端的电流密度升高，从而在侧端与其附近之间产生温度差。因此，本发明者们进行了深入研究，结果发现，通过在上述凹部51a、51b中收容由软磁性铁素体（例如Mn-Zn系铁素体、Ni-Zn系铁素体）等构成的非导电性软磁板52a、52b（52），能够缓和该温度差。在此，该非导电性软磁板52a、52b可以使用例如粘合剂 固定在遮挡板31的凹部51a、51b中。

[0086] 即，如图4D所示，如果使围绕遮挡板31的端部流过的涡电流Ie的一部分分支以使涡电流Ih1、Ih2沿着凹部51a、51b的边缘流过，则由涡电流Ih1、Ih2生成的磁场而产生的带状钢板10的涡电流会使带状钢板10的侧端部流过的涡电流（由主磁通产生的涡电流）相抵而减弱。其结果是，能够产生将带状钢板10的侧端部流过的涡电流推入带状钢板10的宽度方向上的内侧的效果，可促进带状钢板10的侧端10a附近的涡电流密度的均质化，从而缓和带状钢板10的侧端部（高温部）与比该侧端部更靠内侧的部分（低温部）之间的温度差。

[0087] 因此，需要沿着形成在遮挡板上的凹部的边缘流过较大的涡电流Ih1、Ih2。本发明者们得到如下见解：单纯在遮挡板上形成凹部时，可能无法可靠地获得上述的温度差缓和效果。认为这是因为存在通过凹部的底面而连续流过的涡电流。因此，本发明者们发现，通过如上所述将非导电性软磁板52a、52b收容在遮挡板31的凹部51a、51b中，能够使主磁通引起的流过遮挡板31的涡电流所产生的磁场强化。通过该磁场的强化，能够进一步增大从围绕遮挡板31的端部的路径分支出的涡电流的大小。其结果是，能够增大沿着凹部51a、51b的边缘流过的涡电流Ih1、Ih2的大小（与未收容非导电性软磁板52a、52b时相比）。

[0088] 基于以上所述的理由，本实施方式中，在形成于遮挡板31上的凹部51a、51b中收容有非导电性软磁板（非导电性软磁材料）52a、52b。在假如使用了导电性材料代替非导电性软磁板52a、52b的情况下，由于遮挡板本身为导电性，因此该导电性材料和遮挡板作为一体的导电部件发挥作用，不能强力地将涡电流的分布限定在凹部51a、51b的边缘。

[0089] 进而，本实施方式中，在凹部51a、51b中，在非导电性软磁板52a、52b上（带状钢板10侧），通过用例如粘合剂进行固定而收容有保护非导电性软磁板52a、52b免受来自外部的热量的损伤的耐热板53a、53b（53）。

[0090] 图4A~4C中，遮挡板31的厚度D为25[mm]，凹部51a、51b的深度Dm为15[mm]。非导电性软磁板52a、52b具有与凹部51a、51b的底部的板面方向上的形状（与遮挡板31的厚度方向垂直的截面的形状）一致的形状，其厚度DF为5[mm]。但是，它们的尺寸不限定于上述各值。本发明者们确 认出，在感应加热装置20所使用的频率范围（5[kHz]～10[kHz]）内，若该厚度DF为1[mm]以上（且为凹部51a、51b的深度以下），则在收容有非导电性软磁板52a、52b的情况和未收容非导电性软磁板52a、52b的情况下，上述的温度差缓和效果产生充分的差异。另外，耐热板53a、53b具有与遮挡板31的凹部51a、51b的底部的板面方向上的形状（与遮挡板31的厚度方向垂直的截面的形状）一致的形状，其厚度DD为10[mm]。

[0091] 如上所述，通过将非导电性软磁板52a、52b收容在凹部51a、51b中，使主磁通引起的流过遮挡板31的涡电流所产生的磁场得到强化。通过该磁场的强化，使沿着凹部51a、51b的边缘流过的涡电流Ih1、Ih2的大小也变得更大。因此，由上述增大的涡电流产生的磁场也增大，从而能够在侧端部附近生成将流过带状钢板10的侧端部的涡电流抵消的更大的涡电流。其结果是，产生将因主磁通而生成的带状钢板10的侧端部的涡电流充分推入带状钢板10的宽度方向上的内侧的效果。

[0092] 另外，如上所述，在本实施方式中，凹部51a、51b的角部54a~54h带有圆感。但是，只要至少使凹部51a、51b的作为“带状钢板10的输送方向上的下游侧的角部”的角部54a、54e带有向下游侧方向突出的圆感、并且使凹部51a、51b的作为“带状钢板10的输送方向上的上游侧的角部”的角部54b、54f带有向上游侧方向突出的圆感即可。这样，即使带状钢板10蜿蜒行进，也能够减小从上下方向观察时“带状钢板的侧端10a与凹部51a、51b的‘在带状钢板10的输送方向上的重叠长度’”的变化量，从而能够使将带状钢板10的侧端部的涡电流从侧端部推入内侧的效果的变化量也减小。另外，如上所述，由于非导电性软磁板
52a、52b使沿着凹部51a、51b的边缘流过的涡电流Ih1、Ih2增大，因此，即使带状钢板10蜿蜒行进，也能够在一定程度上维持涡电流Ih1、Ih2的大小以及将流过带状钢板10的侧端部的涡电流从侧端部推入内侧的效果。因此，即使带状钢板10蜿蜒行进，也能够缓和带状钢板10的宽度方向上的温度分布的变化。

[0093] [实施例]

[0094] 图5是表示遮挡板插入量（遮蔽板插入量）与宽度温度偏差比之间的关系的一个例子的图。

[0095] 遮挡板插入量对应于带状钢板10的两侧端部与遮挡板的在带状钢板10 的宽度方向上的重叠长度R（参考图2B）。另外，宽度温度偏差比是用带状钢板10的宽度方向上的温度分布中的中央部的温度（板宽中央部温度）除以端部的温度（板端部温度）而得到的值（=板宽中央部温度/板端部温度）。

[0096] 图5中，曲线图A1使用未形成凹部的平板状的遮挡板。曲线图A2使用如本实施方式这样具备收容有非导电性软磁板的凹部的遮挡板。

[0097] 在此，图5所示的曲线图基于在以下条件下进行实验而得到的结果。

[0098] 加热线圈宽度：1300[mm]

[0099] 芯的材质：铁素体

[0100] 加热材料：不锈钢板（宽度为900[mm]，厚度为0.3[mm]）

[0101] 线圈间间隔：180[mm]

[0102] 穿板速度：50[mpm(m/分钟)]

[0103] 加热温度：400~730[℃]（将中央升温量设定为330[℃]）

[0104] 电源频率：8.5[kHz]

[0105] 通电电流：3650[AT]

[0106] 遮挡板的材质：铜

[0107] 遮挡板的外形尺寸：宽度为230[mm]，深度为600[mm]，厚度为25[mm][0108] 遮挡板的凹部的形状：图4A（图A2）

[0109] 非导电性软磁板的材质：Ni-Zn铁素体

[0110] 非导电性软磁板的厚度：5[mm]

[0111] 遮挡板插入量的基准：90[mm]

[0112] 图5中，宽度温度偏差比越小（宽度温度偏差比越接近1），表示越能够实现带状钢板10的宽度方向上的温度分布的平滑化。另外，曲线图的斜率越小，即使带状钢板10蜿蜒行进，也能够缓和带状钢板10的宽度方向上的温度分布的变化。

[0113] 图5中可以看出，如果如本实施方式这样使用具备收容有非导电性软磁板的凹部的遮挡板，则能够实现带状钢板10的宽度方向上的温度分布的平滑化和带状钢板10蜿蜒行进时带状钢板10的宽度方向上的温度分布的变化的缓和这两者。

[0114] [总结]

[0115] 如上所述，在本实施方式中，在带状钢板10的侧端部与芯23、27（上侧加热线圈24和下侧加热线圈28）之间配置遮挡板31。该遮挡板31上以在带状钢板10的输送方向上具有间隔的方式形成有两个凹部51a、51b。而且，上述凹部51a、51b中收容有非导电性软磁板52a、52b。因此，能够使主磁通引起的流过遮挡板31d的涡电流所产生的磁场强化，从而能够使沿着凹部51a、51b的边缘流过的涡电流Ih1、Ih2的大小进一步增大。其结果是，能够实现带状钢板10的宽度方向上的温度分布的平滑化。另外，通过这样沿着凹部51a、51b的边缘流过大的涡电流Ih1、Ih2，即使带状钢板10蜿蜒行进，也能够使涡电流Ih1、Ih2保持具有将流过带状钢板10的侧端部的涡电流从该侧端部推入内侧的效果的程度。因此，即使带状钢板10蜿蜒行进，也能够缓和带状钢板10的宽度方向上的温度分布的变化。而且，即使在带状钢板10蜿蜒行进的情况下，由流过遮挡板31d的涡电流所产生的磁场也能够将带状钢板10的侧端推回到带状钢板10的宽度方向的中心侧，从而能够抑制带状钢板10的蜿蜒行进。

[0116] 另外，本实施方式中，凹部51a、51b的作为“带状钢板10的输送方向上的下游侧的角部”的角部54a、54e带有向下游侧方向突出的圆感，并且，凹部51a、51b的作为“带状钢板10的输送方向上的上游侧的角部”的角部54b、54f带有向上游侧方向突出的圆感。因此，即使带状钢板10蜿蜒行进，也能够减小从上下方向观察时“带状钢板的侧端10a与凹部51a、
51b的‘在带状钢板10的输送方向上的重叠长度’”的变化量，从而能够使流过带状钢板10的侧端部的涡电流的推入效果的变化量也减小。因此，能够进一步缓和带状钢板10蜿蜒行进时带状钢板10的宽度方向上的温度分布的变化。

[0117] 另外，本实施方式中，在非导电性软磁板52a、52b上（带状钢板10侧）收容有耐热板53a、53b，因此，即使在高温下使用感应加热装置，也能够防止非导电性软磁板52a、52b的特性劣化。但是，不在高温下使用感应加热装置的情况下，未必一定需要使用耐热板53a、53b。在这种不使用耐热板53a、53b的情况下，可以使收容在遮挡板的凹部中的非导电性软磁板的厚度与凹部的深度相同。这样，非导电性软磁板的厚度可以与凹部的深度相同，也可以小于凹部的深度。

[0118] [变形例]

[0119] <遮挡板>

[0120] 图6A~6C是表示遮挡板的构成的变形例的图。图6A、图6B分别表示遮挡板的第1、第2变形例，是从正上方（带状钢板10侧）来观察遮挡板的图。上述图与图4A对应。

[0121] 图6A中，遮挡板61为铜制，以在带状钢板10的输送方向上具有间隔的方式配置，并且各自具有大小和形状相同的凹部62a、62b（62）。在这些方面，遮挡板61与图4A~4C所示的遮挡板31相同。但是，如图6A所示，凹部62a的板面方向上的形状（开口形状）为从带状钢板10的输送方向（图6A和图6B中所示的箭头的方向）的下游侧向上游侧前端逐渐变细并且各自的角部64a~64c（64）带有圆感的三角形。在这种情况下，优选至少使凹部62a的作为“带状钢板10的输送方向上的上游侧的角部”的角部64a带有向上游侧方向突出的圆感。

[0122] 另外，凹部62b的板面方向上的形状（开口形状）为从带状钢板10的输送方向上的上游侧向下游侧前端逐渐变细并且各个角部64d~64f（64）带有圆感的三角形。在这种情况下，优选至少使凹部62b的作为“带状钢板10的输送方向上的下游侧的角部”的角部64d带有向下游侧方向突出的圆感。

[0123] 另外，具有与凹部62a、62b的底部的板面方向上的形状（与遮挡板61的厚度方向垂直的截面的形状）一致的形状的非导电性软磁板和耐热板63a、63b（63）通过使用粘合剂等固定而收容于凹部62a、62b中。

[0124] 另外，图6B中，遮挡板71为铜制。如图6B所示，形成在遮挡板71上的凹部72的数量为一个。如图6B所示，凹部72的板面方向上的形状是将图4A~4C所示的凹部51a的“带状钢板10的输送方向上的上游侧的角部（角部54b）”与凹部51b的“带状钢板10的输送方向上的下游侧的角部（角部54e）”相互连接而成的形状，各角部74a~74f（74）带有圆感。另外，具有与凹部72的底部的板面方向上的形状（与遮挡板71的厚度方向垂直的截面的形状）一致的形状的非导电性软磁板和耐热板73通过使用粘合剂等固定而收容于凹部72中。

[0125] 如上所述，优选形成在遮挡板上的凹部包含从带状钢板10的输送方向上的下游侧向上游侧前端逐渐变细的部分（第二部分）和从带状钢板10的 输送方向上的上游侧向下游侧前端逐渐变细的部分（第一部分）。上述第一部分和第二部分可以分别（图4A、图6A）形成，也可以一体（图6B）形成。此外，优选上述前端变细的第一部分和第二部分在带状钢板10的输送方向上相互对置。如果凹部在板面方向上的形状为上述形状，则能够与流过带状钢板10的涡电流的路径对应地形成遮挡板的凹部的边缘。另外，该情况下，优选凹部的“带状钢板10的输送方向上的上游侧和下游侧的角部”中至少前端变细的端部（部分）带有圆感。

[0126] 需要说明的是，形成在遮挡板上的凹部的板面方向上的形状（开口形状）可以为任意的形状，其数量可以为一个，也可以为两个以上。

[0127] 另外，优选凹部包含从导体板的宽度方向（输送方向的垂直方向）上距中心部较远的一侧向导体板的宽度方向上距中心部较近的一侧前端逐渐变细的部分（第三部分）。该情况下，能够使由流过遮挡板的涡电流所产生的磁场将带状钢板的侧端推入到带状钢板的宽度方向的中心侧的效果的变化量缓慢地增大，从而能够更柔和地对导体板的蜿蜒行进的抑制进行控制。例如，图4A中，遮挡板31的两个凹部51a、51b包含两个该第三部分。需要说明的是，遮挡板可以仅形成一个凹部，该一个凹部可以包含第三部分。但是，如果遮挡板的凹部包含多个第三部分，则能够更均匀地产生上述推入效果。另外，可以包含从导体板的宽度方向上距中心部较近的一侧向导体板的宽度方向上距中心部较远的一侧前端逐渐变细的部分（第四部分）。

[0128] 图6C表示遮挡板的第3变形例，是沿着带状钢板10的输送方向在遮挡板的厚度方向上截切时的遮挡板的截面图。图6C与图4B对应。

[0129] 图6C中，遮挡板81为铜制，以在带状钢板10的输送方向上具有间隔的方式配置，并且各自具有大小和形状相同的凹部82a、82b（82）。另外，凹部82a、82b的板面方向上的形状（开口形状）为各自的角部带有圆感的菱形。这样，图6C所示的遮挡板81与图4A~4C所示的遮挡板31的材质、形状和大小相同。但是，图6C所示的遮挡板81通过使上板84a与下板84b重合并将它们固定而形成。

[0130] 如上所述，遮挡板可以一体形成，也可以通过将多个部件组合而形成。

[0131] 除上述以外，本实施方式中，虽然遮挡板为铜制，但遮挡板并不限定于铜制的板。即，遮挡板只要是导体、优选相对磁导率为1的导体，则可以使用任意的材料形成遮挡板。
例如，可以使用铝形成遮挡板。

[0132] 需要说明的是，本实施方式中，通过增大在非导电性软磁板（非导电性软磁材料）的附近产生的遮挡板中的涡电流的大小，使由于主磁通而流过带状钢板（导体板）10的侧端部的涡电流的大小减小。而且，由于导电性的遮挡板夹在芯（或者加热线圈）与非导电性软磁板之间，因此，能够避免主磁通直接穿过非导电性软磁板。因此，感应加热装置只要具备如下部件即可：加热线圈；芯；配置在该芯与带状钢板的输送方向的垂直方向上的侧端部之间的导电性的遮挡板；以及以使遮挡板夹在芯与非导电性软磁板之间的方式安装在遮挡板上的非导电性软磁板。

[0133] 因此，可以使用例如图7A~7C和图8A~8C所示的安装有非导电性软磁板的遮挡板。需要说明的是，图7A~7C是表示本实施方式的第4~6变形例中的遮挡板的构成的一个例子的纵截面图。另外，图8A~8C是表示本实施方式的第7~9的变形例中的遮挡板的构成的一个例子的立体图。

[0134] 图7A所示的本实施方式的第4变形例中，在平坦的遮挡板101上配置非导电性软磁板102a、102b（102），并使非导电性软磁板102与带状钢板的侧端部对置。这样，可以以在遮挡板上不形成凹部而在遮挡板上形成凸部的方式将非导电性软磁板安装到遮挡板上。该情况下，能够使遮挡板与非导电性软磁板的接触面的周缘部的遮挡板中的涡电流增加。但是，通过在遮挡板上形成凹部并且在该凹部中配置非导电性软磁板，能够将涡电流约束于凹部的边缘而缩短该凹部的边缘与非导电性软磁板之间的距离，因此，能够在凹部的边缘确保更大的涡电流。因此，如图7B（第5变形例）所示，可以在遮挡板111上形成凹部114a、114b（114），并且以在遮挡板111上形成凸部的方式将非导电性软磁板112a、112b（112）安装到遮挡板111的凹部114中。另外，如图7C（第6变形例）所示，可以在遮挡板121的凹部124a、124b（124）中安装上表面的形状与下表面的形状不同的非导电性软磁板
122a、122b（122）。

[0135] 另外，图8A所示的第7变形例中，在具有凸部（两个菱形部）205a、205b（205）的遮挡板201上安装有非导电性软磁板202。该情况下，能够增大流过凸部205的边缘的涡电流。另外，遮挡板的形状（外周形状）没有特别限定。图8B所示的第8变形例中，在遮挡板211上形成有凹部（两个菱形部）214a、214b（214），并且遮挡板211具有沿着该凹部214的外周形状（开口形状）的框架部216a、216b。此外，在凹部214中收容有非导电性软磁板212a、212b（212）。该情况下，能够增大流过凹部214的边缘的涡电流。另外，图8C所示的第9变形例中，在遮挡板221上形成有凸部（两个菱形部）225a、225b（225），并且遮挡板221具有与该凸部225的外周形状（基端形状）类似（沿着）的外周形状。此外，在遮挡板221上以包围凸部225的边缘部的方式配置非导电性软磁板222。该情况下，能够增大流过凸部
225的边缘的涡电流。

[0136] 需要说明的是，在图7A~7C和图8A~8C所示的各变形例的非导电性软磁板上可以安装有耐热板。另外，板面方向上的遮挡板的凹部或凸部的形状和数量没有特别限定。而且，非导电性软磁板的形状和数量也没有特别限定。

[0137] 优选尽可能使流过非导电性软磁材料的附近的遮挡板中的涡电流的大小增大。以下，对使该涡电流更大的构成进行说明。

[0138] 图4E是从图4B的C-C’方向观察的截面图。如图4E所示，该切割面包含非导电性软磁板52a、52b（52），并且遮挡板31与非导电性软磁板52之间的边界部（边界线）绘出闭合曲线（两条闭合曲线）。即，该切割面包括遮挡板将非导电性软磁板包围的情况和非导电性软磁板将遮挡板包围的情况。这样，当遮挡板具有包含非导电性软磁材料且与厚度方向垂直的切割面（与线圈面平行的切割面）时，能够使非导电性软磁材料与由该非导电性软磁板强化的遮挡板中的涡电流之间的距离缩短。而且，通过使上述边界部绘出闭合曲线（环状），能够使强化的涡电流的区域增大，从而能够充分发挥非导电性软磁板的特性。需要说明的是，为了尽可能地增大流过非导电性软磁材料的附近的遮挡板中的涡电流的大小，优选使遮挡板与非导电性软磁材料接触。但是，为了容易将非导电性软磁材料安装到遮挡板中，也可以使遮挡板与非导电性软磁材料之间存在间隙（作为边界部的间隙）。

[0139] 另外，在高温下使用感应加热装置的情况下或对带状钢板进行快速加热的情况下，有时遮挡板的温度会因涡电流而升高。该情况下，优选使用水冷管等冷却器对遮挡板和非导电性软磁材料进行冷却。该冷却方法没有 特别限定。例如，可以在遮挡板中一体地形成水冷管线来对遮挡板进行冷却，或者利用送风器对遮挡板送风来对遮挡板进行冷却。

[0140] <非导电性软磁板、耐热板>

[0141] 构成非导电性软磁板的材料只要是非导电性的软磁体，则并不限定于软磁铁素体。另外，非导电性软磁材料不仅可以是板，也可以是将粉体、粒体压实而成的材料或者将多个块组合而成的材料。另外，非导电性软磁板的形状没有特别限定。只要能够与遮挡板内侧的流过涡电流的部分（例如凹部的边缘）对应地配置非导电性软磁板，就能够得到使该涡电流强化的磁场，因此，例如可以使非导电性软磁板具有中空部。但是，为了充分利用非导电性软磁板的磁性，优选非导电性软磁板为实心。

[0142] 就耐热板而言，也未必一定需要是板，只要使用耐热材料则可以为任意的材料。

[0143] 另外，将收容在凹部中的非导电性软磁板和耐热板固定在凹部内的方法并不限定于使用粘合剂的方法。例如，可以在确保遮挡板与非导电性软磁板以及耐热板绝缘的基础上使用螺钉将它们固定在凹部中。

[0144] <其他>

[0145] 本实施方式中，感应加热装置20的配置部位不限定于图1所示的位置。即，只要能以横置方式对导体板进行感应加热，则可以以任意方式配置感应加热装置20。例如，可以将感应加热装置20配置在第2容器12内。另外，可以在连续退火生产线以外应用感应加热装置20。

[0146] 另外，本实施方式中，列举加热线圈宽度与加热线圈间的间隔相同的情况为例进行了说明，但加热线圈宽度和该间隔的大小并没有特别限定。其中，优选加热线圈宽度为间隔以上（或者加热线圈宽度大于间隔）。该情况下，由感应加热装置20产生的主磁场比漏磁场增多，能够使感应加热装置20的加热效率良好。需要说明的是，加热线圈宽度的上限值可以根据配置感应加热装置20的空间、感应加热装置20所要求的重量和成本等条件而适当确定。此外，加热线圈和芯的配置数没有特别限定。例如，为了柔和地进行带状钢板的加热控制，可以在带状钢板的输送方向上配置多个加热线圈和芯。

[0147] 此外，遮挡板的配置数也没有特别限制。例如，可以根据加热线圈和 芯的配置数，在带状钢板的输送方向上配置多个遮挡板。也可以配置多个具有一个凹部的遮挡板而形成具有多个凹部的遮挡板单元。

[0148] 另外，本实施方式中，列举了设置上侧感应器21和下侧感应器22的情况为例，但也可以仅设置上侧感应器21和下侧感应器22中的任意一个。

[0149] 需要说明的是，以上说明的本发明的实施方式均不过是表示了实施本发明时的具体化的示例，并不能由此限制性地解释本发明的技术范围。即，本发明在不脱离其技术思想或者其主要特征的情况下能够用各种形式来实施。

[0150] 产业上的可利用性

[0151] 本发明提供能够缓和加热对象的导体板的宽度方向上的温度分布的不均匀、并且能够缓和因加热对象的导体板蜿蜒行进而使导体板的宽度方向上的温度分布产生变动的横置式感应加热装置。

[0152] 符号说明

[0153] 10 带状钢板（导体板）

[0154] 18 交流电源装置

[0155] 20 感应加热装置

[0156] 21 上侧感应器

[0157] 22 下侧感应器

[0158] 23、27 芯

[0159] 24 上侧加热线圈（加热线圈）

[0160] 28 下侧加热线圈（加热线圈）

[0161] 31、61、71、81、101、111、121、201、211、221 遮挡板

[0162] 51、62、72、82、114、124、214 凹部

[0163] 205、225 凸部

[0164] 52、102、112、122、202、212、222 非导电性软磁板（非导电性软磁材料）[0165] 53、63、73 耐热板（耐热材料）