JP3185490B2 - 高周波誘導加熱装置 - Google Patents
高周波誘導加熱装置Info
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- JP3185490B2 JP3185490B2 JP22407093A JP22407093A JP3185490B2 JP 3185490 B2 JP3185490 B2 JP 3185490B2 JP 22407093 A JP22407093 A JP 22407093A JP 22407093 A JP22407093 A JP 22407093A JP 3185490 B2 JP3185490 B2 JP 3185490B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は高周波誘導加熱装置の
整合コンデンサ，加熱コイル及び配線ケーブルが、周波
数が高いために、発生する表皮効果等による損失を減ら
し加熱効率を向上させた高周波誘導加熱装置に関する。
整合コンデンサ，加熱コイル及び配線ケーブルが、周波
数が高いために、発生する表皮効果等による損失を減ら
し加熱効率を向上させた高周波誘導加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波誘導加熱装置の従来例を図５にも
とづいて説明する。この図は、代表的なトランジスタ式
電圧形インバータを電圧形インバータ装置１の主回路構
成にした、高周波誘導加熱装置の構成図である。この図
において、２は商用周波電源を直流電源に変換する整流
器、３は平滑用の直流コンデンサ、４は直流電源を高周
波の電源に変換する電圧形インバータであり、５は整合
コンデンサ、６は被加熱物８を誘導加熱するための加熱
コイルで、７は電圧形インバータ装置１と前記整合コン
デンサ，加熱コイルとを接続する配線ケーブルである。
とづいて説明する。この図は、代表的なトランジスタ式
電圧形インバータを電圧形インバータ装置１の主回路構
成にした、高周波誘導加熱装置の構成図である。この図
において、２は商用周波電源を直流電源に変換する整流
器、３は平滑用の直流コンデンサ、４は直流電源を高周
波の電源に変換する電圧形インバータであり、５は整合
コンデンサ、６は被加熱物８を誘導加熱するための加熱
コイルで、７は電圧形インバータ装置１と前記整合コン
デンサ，加熱コイルとを接続する配線ケーブルである。
【０００３】従来は前記加熱コイルに水冷の導体、たと
えば銅パイプが使用され、これはコイルの構造を強く
し、冷却効果を上げるためにはよいが、表皮効果及び電
磁力の影響で、流れる電流は断面全域に流れず、コイル
内側の一部分にしか流れないため加熱コイル内の発生損
失が大きくなっている。
えば銅パイプが使用され、これはコイルの構造を強く
し、冷却効果を上げるためにはよいが、表皮効果及び電
磁力の影響で、流れる電流は断面全域に流れず、コイル
内側の一部分にしか流れないため加熱コイル内の発生損
失が大きくなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の高周波誘
導加熱装置において、被加熱物を誘導加熱する加熱効率
は５０〜６０％である。この発明は前記の欠点を除去す
る、加熱効率を向上させた高周波誘導加熱装置を提供す
ることを目的とする。
導加熱装置において、被加熱物を誘導加熱する加熱効率
は５０〜６０％である。この発明は前記の欠点を除去す
る、加熱効率を向上させた高周波誘導加熱装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、第１の発明では、電圧形インバータ装置と整合コン
デンサと加熱コイルとからなる高周波誘導加熱装置にお
いて、前記整合コンデンサに複数個のコンデンサを使用
するとともに、それぞれの配線ケーブル及び前記複数個
のコンデンサと同数の加熱コイルを細銅線または細銅線
をよりあわせたリッツ線を用いて複数のＬ−Ｃ直列共振
回路を形成し、該Ｌ−Ｃ直列共振回路を並列の回路配線
にするとともに、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−
Ｃ直列共振回路に流れる電流をほぼ等しくし、前記複数
の加熱コイルを近接配置して束ね単一の被加熱物を加熱
するようにする。また、第２の発明では、電圧形インバ
ータ装置と整合トランスと整合コンデンサと加熱コイル
とからなる高周波誘導加熱装置において、前記整合コン
デンサに複数個のコンデンサを使用するとともに、それ
ぞれの配線ケーブル及び前記複数個のコンデンサと同数
の加熱コイルを細銅線または細銅線をよりあわせたリッ
ツ線を用いて複数のＬ−Ｃ直列共振回路を形成し、該Ｌ
−Ｃ直列共振回路を並列の回路配線にするとともに、各
Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−Ｃ直列共振回路に流
れる電流をほぼ等しくし、前記複数の加熱コイルを近接
配置して束ね単一の被加熱物を加熱するようにする。
に、第１の発明では、電圧形インバータ装置と整合コン
デンサと加熱コイルとからなる高周波誘導加熱装置にお
いて、前記整合コンデンサに複数個のコンデンサを使用
するとともに、それぞれの配線ケーブル及び前記複数個
のコンデンサと同数の加熱コイルを細銅線または細銅線
をよりあわせたリッツ線を用いて複数のＬ−Ｃ直列共振
回路を形成し、該Ｌ−Ｃ直列共振回路を並列の回路配線
にするとともに、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−
Ｃ直列共振回路に流れる電流をほぼ等しくし、前記複数
の加熱コイルを近接配置して束ね単一の被加熱物を加熱
するようにする。また、第２の発明では、電圧形インバ
ータ装置と整合トランスと整合コンデンサと加熱コイル
とからなる高周波誘導加熱装置において、前記整合コン
デンサに複数個のコンデンサを使用するとともに、それ
ぞれの配線ケーブル及び前記複数個のコンデンサと同数
の加熱コイルを細銅線または細銅線をよりあわせたリッ
ツ線を用いて複数のＬ−Ｃ直列共振回路を形成し、該Ｌ
−Ｃ直列共振回路を並列の回路配線にするとともに、各
Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−Ｃ直列共振回路に流
れる電流をほぼ等しくし、前記複数の加熱コイルを近接
配置して束ね単一の被加熱物を加熱するようにする。
【０００６】また、第３の発明では、電流形インバータ
装置と整合コンデンサと加熱コイルとからなる高周波誘
導加熱装置において、前記整合コンデンサに複数個のコ
ンデンサを使用するとともに、それぞれの配線ケーブル
及び前記複数個のコンデンサと同数の加熱コイルを細銅
線または細銅線をよりあわせたリッツ線を用いて複数の
Ｌ−Ｃ並列共振回路を形成し、該Ｌ−Ｃ並列共振回路を
並列の回路配線にするとともに、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等
しくして各Ｌ−Ｃ並列共振回路に流れる電流をほぼ等し
くし、前記複数の加熱コイルを近接配置して束ね単一の
被加熱物を加熱するようにする。また、第４の発明で
は、電流形インバータ装置と整合トランスと整合コンデ
ンサと加熱コイルとからなる高周波誘導加熱装置におい
て、前記整合コンデンサに複数個のコンデンサを使用す
るとともに、それぞれの配線ケーブル及び前記複数個の
コンデンサと同数の加熱コイルを細銅線または細銅線を
よりあわせたリッツ線を用いて複数のＬ−Ｃ並列共振回
路を形成し、該Ｌ−Ｃ並列共振回路を並列の回路配線に
するとともに、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−Ｃ
並列共振回路に流れる電流をほぼ等しくし、前記複数の
加熱コイルを近接配置して束ね単一の被加熱物を加熱す
るようにする。
装置と整合コンデンサと加熱コイルとからなる高周波誘
導加熱装置において、前記整合コンデンサに複数個のコ
ンデンサを使用するとともに、それぞれの配線ケーブル
及び前記複数個のコンデンサと同数の加熱コイルを細銅
線または細銅線をよりあわせたリッツ線を用いて複数の
Ｌ−Ｃ並列共振回路を形成し、該Ｌ−Ｃ並列共振回路を
並列の回路配線にするとともに、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等
しくして各Ｌ−Ｃ並列共振回路に流れる電流をほぼ等し
くし、前記複数の加熱コイルを近接配置して束ね単一の
被加熱物を加熱するようにする。また、第４の発明で
は、電流形インバータ装置と整合トランスと整合コンデ
ンサと加熱コイルとからなる高周波誘導加熱装置におい
て、前記整合コンデンサに複数個のコンデンサを使用す
るとともに、それぞれの配線ケーブル及び前記複数個の
コンデンサと同数の加熱コイルを細銅線または細銅線を
よりあわせたリッツ線を用いて複数のＬ−Ｃ並列共振回
路を形成し、該Ｌ−Ｃ並列共振回路を並列の回路配線に
するとともに、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−Ｃ
並列共振回路に流れる電流をほぼ等しくし、前記複数の
加熱コイルを近接配置して束ね単一の被加熱物を加熱す
るようにする。
【０００７】
【作用】この発明においては、高周波誘導加熱装置の加
熱コイル及び接続ケーブルに流れる高周波電流で表皮効
果等が発生し、前記加熱コイル及び接続ケーブルの発生
損失が大きくなることを細銅線または細銅線をよりあわ
せたリッツ線を用いることで、発生損失を減らし、高周
波誘導加熱装置の加熱効率を向上させる。
熱コイル及び接続ケーブルに流れる高周波電流で表皮効
果等が発生し、前記加熱コイル及び接続ケーブルの発生
損失が大きくなることを細銅線または細銅線をよりあわ
せたリッツ線を用いることで、発生損失を減らし、高周
波誘導加熱装置の加熱効率を向上させる。
【０００８】
【実施例】まず、図１はこの発明の第１の実施例を示
す。以下の図においては、図５と同一の構成要素には同
一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分を中心
に説明する。図１においては、電圧形インバータを電圧
形インバータ装置１の主回路構成にしている。整合コン
デンサは５ａ〜５ｎのｎ個で構成し、加熱コイルは６ａ
〜６ｎのｎ個から構成している。
す。以下の図においては、図５と同一の構成要素には同
一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分を中心
に説明する。図１においては、電圧形インバータを電圧
形インバータ装置１の主回路構成にしている。整合コン
デンサは５ａ〜５ｎのｎ個で構成し、加熱コイルは６ａ
〜６ｎのｎ個から構成している。
【０００９】さらに、前記の整合コンデンサと加熱イル
と電圧形インバータ装置とを接続する配線ケーブル７
で、図５の従来例に示すような一組のＬ−Ｃ共振回路に
構成するのではなく、図１では、５ａ−５ｎ〜６ａ−６
ｎのｎ個のＬ−Ｃ直列共振回路を並列に接続する構成に
している。この図の場合、ａ〜ｎのｎ個のＬ−Ｃ直列共
振回路の加熱コイル６ａ〜６ｎおよび各接続ケーブル７
は流れる高周波電流の表皮効果による電流集中が起こら
ない程度の細い径の銅線を使用するか、又は細銅線をよ
りあわせたリッツ線を使用する。
と電圧形インバータ装置とを接続する配線ケーブル７
で、図５の従来例に示すような一組のＬ−Ｃ共振回路に
構成するのではなく、図１では、５ａ−５ｎ〜６ａ−６
ｎのｎ個のＬ−Ｃ直列共振回路を並列に接続する構成に
している。この図の場合、ａ〜ｎのｎ個のＬ−Ｃ直列共
振回路の加熱コイル６ａ〜６ｎおよび各接続ケーブル７
は流れる高周波電流の表皮効果による電流集中が起こら
ない程度の細い径の銅線を使用するか、又は細銅線をよ
りあわせたリッツ線を使用する。
【００１０】この発明の狙いは、上記のように構成し、
前記各Ｌ、Ｃの値をほぼ等しくすれば、各分岐毎に流れ
る電流がほぼ等しくなることに着目したことにあり、そ
の結果、直流電流による抵抗分損失と同程度の発生損失
しか生じることがなく、加熱効率を向上させた高周波誘
導加熱装置が構成できる。図２に、この発明の第２の実
施例を示し、図１と同じく電圧形インバータ装置１とし
て、電圧形インバータを主回路構成にしている。
前記各Ｌ、Ｃの値をほぼ等しくすれば、各分岐毎に流れ
る電流がほぼ等しくなることに着目したことにあり、そ
の結果、直流電流による抵抗分損失と同程度の発生損失
しか生じることがなく、加熱効率を向上させた高周波誘
導加熱装置が構成できる。図２に、この発明の第２の実
施例を示し、図１と同じく電圧形インバータ装置１とし
て、電圧形インバータを主回路構成にしている。
【００１１】図２においては、電圧形インバータ装置１
と整合コンデンサ及び加熱コイルの間のインピーダンス
マッチングのため、整合トランス９を入れている。図２
においても、図１と同様に、整合コンデンサ５ａ〜５
ｎ、加熱コイル６ａ〜６ｎ及び接続ケーブル７をｎ個並
列に分割することにより、低損失になり加熱効率を向上
させた高周波誘導加熱装置が構成できる。
と整合コンデンサ及び加熱コイルの間のインピーダンス
マッチングのため、整合トランス９を入れている。図２
においても、図１と同様に、整合コンデンサ５ａ〜５
ｎ、加熱コイル６ａ〜６ｎ及び接続ケーブル７をｎ個並
列に分割することにより、低損失になり加熱効率を向上
させた高周波誘導加熱装置が構成できる。
【００１２】図３に、この発明の第３の実施例を示す。
同図は、サイリスタ式電流形インバータを電流形インバ
ータ装置１１の主回路構成にしている。１２は商用周波
電源を直流電源に変換するサイリスタ整流器、１３は平
滑用の直流リアクトル、１４は直流電源を高周波の電源
に変換するサイリスタインバータである。図３において
は、整合コンデンサ５ａ〜５ｎ、加熱コイル６ａ〜６ｎ
をｎ個のＬ−Ｃ並列共振回路とし、接続ケーブル７もｎ
個に分割することにより、図１に示す電圧形インバータ
装置の場合と同様に、低損失になり加熱効率を向上させ
た高周波誘導加熱装置が構成できる。
同図は、サイリスタ式電流形インバータを電流形インバ
ータ装置１１の主回路構成にしている。１２は商用周波
電源を直流電源に変換するサイリスタ整流器、１３は平
滑用の直流リアクトル、１４は直流電源を高周波の電源
に変換するサイリスタインバータである。図３において
は、整合コンデンサ５ａ〜５ｎ、加熱コイル６ａ〜６ｎ
をｎ個のＬ−Ｃ並列共振回路とし、接続ケーブル７もｎ
個に分割することにより、図１に示す電圧形インバータ
装置の場合と同様に、低損失になり加熱効率を向上させ
た高周波誘導加熱装置が構成できる。
【００１３】図４に、この発明の第４の実施例を示し、
図３と同じく電流形インバータ装置１１として、サイリ
スタ式電流形インバータを主回路構成にしている。図４
においては、電流形インバータ装置１１と整合コンナン
サ及び加熱コイルの間のインピーダンスマッチングのた
め、整合トランス１９を入れている。この図において
も、図３と同様に、整合コンデンサ５ａ〜５ｎ、加熱コ
イル６ａ〜６ｎをｎ個のＬ−Ｃ並列共振回路とし、接続
ケーブル７もｎ個に分割することにより、図１に示す電
圧形インバータ装置の場合と同様に、低損失になり加熱
効率を向上させた高周波誘導加熱装置が構成できる。
図３と同じく電流形インバータ装置１１として、サイリ
スタ式電流形インバータを主回路構成にしている。図４
においては、電流形インバータ装置１１と整合コンナン
サ及び加熱コイルの間のインピーダンスマッチングのた
め、整合トランス１９を入れている。この図において
も、図３と同様に、整合コンデンサ５ａ〜５ｎ、加熱コ
イル６ａ〜６ｎをｎ個のＬ−Ｃ並列共振回路とし、接続
ケーブル７もｎ個に分割することにより、図１に示す電
圧形インバータ装置の場合と同様に、低損失になり加熱
効率を向上させた高周波誘導加熱装置が構成できる。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、この発明は高周波誘導加
熱装置において、被加熱物を誘導加熱する加熱コイル内
及び接続ケーブル内の表皮効果等による発生損失を低減
し、加熱効率を向上させた誘導加熱装置を可能にする。
さらに、整合コンデンサを複数個に分割することで、小
形で安価なコンデンサが使用できる。
熱装置において、被加熱物を誘導加熱する加熱コイル内
及び接続ケーブル内の表皮効果等による発生損失を低減
し、加熱効率を向上させた誘導加熱装置を可能にする。
さらに、整合コンデンサを複数個に分割することで、小
形で安価なコンデンサが使用できる。
【図１】この発明の第１の実施例を示す構成図
【図２】この発明の第２の実施例を示す構成図
【図３】この発明の第３の実施例を示す構成図
【図４】この発明の第４の実施例を示す構成図
【図５】従来例を示す構成図。
１ 電圧形インバータ装置 ２ 整流器 ３ 直流コンデンサ ４ 電圧形インバータ ５ 整合コンデンサ ５ａ〜５ｎ 整合コンデンサ ６ 加熱コイル ６ａ〜６ｎ 加熱コイル ７ 配線ケーブル ８ 被加熱物 ９ 整合トランス １１ 電流形インバータ装置 １２ サイリスタ整流器 １３ 直流リアクトル １４ サイリスタ式電流形インバータ １９ 整合トランス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 6/06 H05B 6/36 H05B 6/44
Claims (4)
- 【請求項１】電圧形インバータ装置と整合コンデンサと
加熱コイルとからなる高周波誘導加熱装置において、 前記整合コンデンサに複数個のコンデンサを使用すると
ともに、それぞれの配線ケーブル及び前記複数個のコン
デンサと同数の加熱コイルを細銅線または細銅線をより
あわせたリッツ線を用いて複数のＬ−Ｃ直列共振回路を
形成し、 該Ｌ−Ｃ直列共振回路を並列の回路配線にするととも
に、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−Ｃ直列共振回
路に流れる電流をほぼ等しくし、前記複数の加熱コイル
を近接配置して束ね単一の被加熱物を加熱するようにし
たことを特徴とする高周波誘導加熱装置。 - 【請求項２】電圧形インバータ装置と整合トランスと整
合コンデンサと加熱コイルとからなる高周波誘導加熱装
置において、 前記整合コンデンサに複数個のコンデンサを使用すると
ともに、それぞれの配線ケーブル及び前記複数個のコン
デンサと同数の加熱コイルを細銅線または細銅線をより
あわせたリッツ線を用いて複数のＬ−Ｃ直列共振回路を
形成し、 該Ｌ−Ｃ直列共振回路を並列の回路配線にするととも
に、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−Ｃ直列共振回
路に流れる電流をほぼ等しくし、前記複数の加熱コイル
を近接配置して束ね単一の被加熱物を加熱するようにし
たことを特徴とする高周波誘導加熱装置。 - 【請求項３】電流形インバータ装置と整合コンデンサと
加熱コイルとからなる高周波誘導加熱装置において、 前記整合コンデンサに複数個のコンデンサを使用すると
ともに、それぞれの配線ケーブル及び前記複数個のコン
デンサと同数の加熱コイルを細銅線または細銅線をより
あわせたリッツ線を用いて複数のＬ−Ｃ並列共振回路を
形成し、 該Ｌ−Ｃ並列共振回路を並列の回路配線にするととも
に、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−Ｃ並列共振回
路に流れる電流をほぼ等しくし、前記複数の加熱コイル
を近接配置して束ね単一の被加熱物を加熱するようにし
たことを特徴とする高周波誘導加熱装置。 - 【請求項４】電流形インバータ装置と整合トランスと整
合コンデンサと加熱コイルとからなる高周波誘導加熱装
置において、 前記整合コンデンサに複数個のコンデンサを使用すると
ともに、それぞれの配線ケーブル及び前記複数個のコン
デンサと同数の加熱コイルを細銅線または細銅線をより
あわせたリッツ線を用いて複数のＬ−Ｃ並列共振回路を
形成し、 該Ｌ−Ｃ並列共振回路を並列の回路配線にするととも
に、各Ｌ，Ｃの値をほぼ等しくして各Ｌ−Ｃ並列共振回
路に流れる電流をほぼ等しくし、前記複数の加熱コイル
を近接配置して束ね単一の被加熱物を加熱するようにし
たことを特徴とする高周波誘導加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22407093A JP3185490B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 高周波誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22407093A JP3185490B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 高周波誘導加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0778677A JPH0778677A (ja) | 1995-03-20 |
| JP3185490B2 true JP3185490B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=16808098
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22407093A Expired - Lifetime JP3185490B2 (ja) | 1993-09-09 | 1993-09-09 | 高周波誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3185490B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6421040B2 (en) | 1992-03-05 | 2002-07-16 | Seiko Epson Corporation | Drive method, a drive circuit and a display device for liquid crystal cells |
| US6452578B1 (en) | 1992-03-05 | 2002-09-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal element drive method, drive circuit, and display apparatus |
| US6483497B1 (en) | 1992-03-05 | 2002-11-19 | Seiko Epson Corporation | Matrix display with signal electrode drive having memory |
| US6542141B1 (en) | 1991-10-01 | 2003-04-01 | Hitachi, Ltd. | Liquid-crystal halftone display system |
-
1993
- 1993-09-09 JP JP22407093A patent/JP3185490B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6542141B1 (en) | 1991-10-01 | 2003-04-01 | Hitachi, Ltd. | Liquid-crystal halftone display system |
| US6421040B2 (en) | 1992-03-05 | 2002-07-16 | Seiko Epson Corporation | Drive method, a drive circuit and a display device for liquid crystal cells |
| US6452578B1 (en) | 1992-03-05 | 2002-09-17 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal element drive method, drive circuit, and display apparatus |
| US6483497B1 (en) | 1992-03-05 | 2002-11-19 | Seiko Epson Corporation | Matrix display with signal electrode drive having memory |
| US6611246B1 (en) | 1992-03-05 | 2003-08-26 | Seiko Epson Corporation | Liquid crystal element drive method, drive circuit, and display apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0778677A (ja) | 1995-03-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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