JP3791976B2

JP3791976B2 - 高周波加熱装置の出力変成器

Info

Publication number: JP3791976B2
Application number: JP22593996A
Authority: JP
Inventors: 力宮崎; 茂義川嶋
Original assignee: 株式会社ミヤデン
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2016-08-07
Also published as: JPH1055924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波誘導加熱装置、高周波焼入れ装置等の高周波加熱装置に使用して好適な出力変成器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、高周波加熱装置に使用する出力変成器としては、例えば特開平６−１５１２１２号公報に開示のものが知られている。この出力変成器は、複数個のＥ型フェライトコアを組み合わせて形成されたコア部と、銅製のパイプを屈曲させることによりコア部を複数回巻回するように配設されたコイル部と、このコイル部の始端部及び後端部にそれぞれ接続された第１の導電部材と、コイル部の第１の導電部材間に接続された一対の第２の導電部材とを備えたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この出力変成器にあっては、Ｅ型コアの中脚部にコイル部を巻回するため、コイル部の巻回数が多い場合に、大きな形状のＥ型コアを使用しなければならず、出力変成器自体の小型化が困難で、例えば出力変成器を容易に移動させることができず、その使用範囲が限定されるという問題点があった。また、コアとして比較的高価なＥ型コアを使用する必要があるため、出力変成器自体が高価になり易いという問題点もあった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、出力変成器の小型化及び軽量化が図れ、容易に移動できてその使用範囲を拡大し得ると共に、安価に構成し得る、高周波加熱装置の出力変成器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】
かかる目的を達成すべく、請求項１記載の高周波加熱装置の出力変成器は、コ字状の銅板の外側にＬ字形状の一対の銅の角パイプがロウ付けされて板状に形成された二次導体と、該二次導体の中央部に形成されるコ字状凹部内に配設されたコアと、該コアの二次導体の上下面から突出する突出部にそれぞれ巻回された一次導体と、一対のストレート部及び該ストレート部の先端部分に形成されたコイル部を有しストレート部が二次導体の角パイプに接続された加熱コイルと、を具備することを特徴とする。
【０００６】
この高周波加熱装置の出力変成器によれば、一次導体から供給される所定の電力が、板状の二次導体に大電流として誘起され、この大電流が加熱コイルに供給されて、加熱コイル近傍に配置されたワークが誘導加熱される。一次導体は、二次導体の中央部に形成されるコ字状凹部内に配設されたコアの突出部にそれぞれ巻回されるため、例えばコアの大きさに対応してその巻き数を多くすることができて、出力変成器自体の小型化が図れる。コアは、前記コ字状凹部を上下に貫通する断面方形状の安価なコアで良く、出力変成器自体を安価に構成し得る。
【０００７】
また、請求項２記載の出力変成器は、二次導体の内部に冷却水の流路が形成されていることを特徴とし、請求項３記載の出力変成器は、一次導体が銅パイプで形成され、銅パイプ内に冷却水が循環供給されることを特徴とする。これらの出力変成器によれば、冷却水によって、大電流が流れる二次導体や一次導体の発熱を抑えることができ、発熱による出力特性の低下等が防止される。
【０００８】
また、請求項４記載の出力変成器によれば、一次導体の外側面が略円形になる如く巻回され、一次導体、二次導体及びコアが円筒状のケース内に収容されていることを特徴とする。この出力変成器によれば、その外形形状が略円形となって、一層の小型化及び軽量化が図れ、例えば持ち運びを一層容易にし得る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明に係わる高周波加熱装置の出力変成器の一実施例を示し、図１がその断面図、図２が図１のＡ−Ａ線矢視断面図、図３が図１のＢ−Ｂ線矢視断面図、図４が図１のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【００１０】
出力変成器１は、平板状の二次コイル２と、コア３と、一次コイル４及び加熱コイル５を有している。二次コイル２は、コ字状の銅板６の外側にＬ字形状の一対の銅の角パイプ７がそれぞれロウ付けされることによって平板状に形成され、その中央部分にはコ字状凹部８が形成されている。
【００１１】
二次コイル２の角パイプ７は、その内部に孔７ａを有し、一端側７ｂ（コ字状凹部８の開口端８ａ側）がそれぞれ開口し、その他端側７ｃにはホースコネクタ９がそれぞれ固定されている。二次コイル２の中央部に形成されるコ字状凹部８の開口端側８ａには、円盤状の銅板１０がロウ付けされ、この銅板１０には、角パイプ７の孔７ａに連通する孔１０ａがそれぞれ穿設されると共に、４個のネジ孔１０ｂ（図４参照）が穿設されている。
【００１２】
加熱コイル５は、図１に示すように、銅板からなる固定部１１と、銅の角パイプからなるストレート部１２及びこのストレート部１２の先端部分に形成された略リング状のコイル部１３を有している。固定部１１には、銅板１０の孔１０ａに連通する孔１１ａが穿設されると共に、４個の取付孔１１ｂ（図４参照）が穿設され、この取付孔１１ｂからボルト１４を銅板１０のネジ孔１０ｂに螺合させることにより、固定部１１が銅板１０に締め付け固定されている。
【００１３】
これにより、加熱コイル５と銅板１０、すなわち加熱コイルと二次コイル２が電気的に接続されると共に、角パイプ７の孔７ａと加熱コイル５のストレー１ト部１２の孔１２ａ及びコイル部１３の孔１３ａとが、銅板１０の孔１０ａ及び固定部１１の孔１１ａを介して連通される。なお、固定部１１の孔１１ａの銅板１０との対向面には、冷却水の漏れ防止用のＯリング１５がそれぞれ配設され、また、一対のストレート部１２間には、絶縁板２１が介在されている。
【００１４】
コア３は、直方体形状のフェライトコアで形成されて、二次コイル２のコ字状凹部８内に、二次コイル２の上面２ａ及び下面２ｂから所定長さ突出するようにして配設されている。そして、このコア３の二次コイルの上下面２ａ、２ｂから突出する突出部３ａ、３ｂには、薄い絶縁板１６を介して一次コイル４が所定回数巻回されている。
【００１５】
一次コイル４は、銅の丸パイプで形成され、その外周面に絶縁チューブ（図示せず）を嵌装させた状態で、コア３の突出部３ａ、３ｂの外周にそれぞれ直列的に、二次コイル２と略平行に所定回数巻回されている。この一次コイル４の両端部には、ホースコネクタ１７と端子板１８がそれぞれ固定され、端子板１８には、図示しない例えば高周波加熱装置（インバータ）の出力端子が電気的に接続されている。
【００１６】
また、一次コイル４は、二次コイル２の上下部に、その外側面が略円形になるように巻回され、この一次コイル４、二次コイル２及びコア３が、絶縁性の円筒状のケース１９内に収容されている。この時、上記銅板１０でケース１９の一方の開口１９ａが閉塞され、ケース１９の他方の開口１９ｂは、円形の絶縁板２０で閉塞されている。
【００１７】
これにより、出力変成器１は、ケース１９の一端面（絶縁板２０側）に、上記ホースコネクタ９、１７と端子板１８が露出し、ケース１９の他端面（銅板１０側）に加熱コイル５が突出し、その全体の外形形状が略円筒形状に形成されている。なお、一次コイル４と二次コイル２の巻数比は、必要とする出力に応じてｎ：１に予め設定されている。
【００１８】
この出力変成器１は、図示しない高周波加熱装置から、端子板１８を介して一次コイル４に所定の高周波電流が供給されると、誘導結合によって二次コイル２に巻数比に応じた大電流が流れる。この大電流が加熱コイル５に供給されて、加熱コイル５に近接配置されているワーク（図示せず）を誘導加熱する。また、高周波電流の供給と同時に、図示しない冷却水供給装置を作動させて、二次コイル２の角パイプ７、加熱コイル５内及び一次コイル４内に冷却水が循環供給され、大電流による一次コイル４や二次コイル２及び加熱コイル５等の発熱が抑えられる。
【００１９】
このように、上記実施例によれば、板状の二次コイル２のコ字状凹部８内にコア３を配置し、このコア３の二次コイル２の上下面２ａ、２ｂからの突出部３ａ、３ｂの外周に一次コイル４を巻回するため、一次コイル４を二次コイル２と略平行状態で多数回巻回することができて、コア３に対する一次コイル４の巻数比率を高めることができる。
【００２０】
その結果、コア３及び一次コイル４等の形状の小型化、すなわち出力変成器１自体の小型化及び軽量化が図れ、その持ち運びが容易になって、例えば屋外での高周波加熱やロウ付け作業、移動困難な大型ワークのロウ付け及び半田付け作業等に容易に使用することができ、加熱コイル５の使用範囲を大幅に拡大させることが可能になる。
【００２１】
また、出力変成器１の外形形状がケース１９によって略円筒形状に形成されているため、外形形状の一層の小型化が図れると共に、その使い勝手を向上させることが可能になる。さらに、コア３として、直方体形状のフェライトコアを使用するため、コア３のコストダウンを図ることができて、出力変成器１自体を安価に構成することが可能になる。またさらに、一次コイル４をコア３の外周に密に巻回することができ、従来と略同等の良好な結合係数の出力変成器が１が得られる。
【００２２】
なお、上記実施例においては、二次コイル２を一枚（巻数１）の導体で形成したが、本発明はこれに限定されるものでもなく、例えば導体を複数枚間隔を有して積層し、この導体間及びその上下面に一次コイル４を直列的に巻回するようにしても良い。
【００２３】
また、上記実施例においては、ケース１９を円筒形状に形成したが、例えば角筒形状に形成しても良いし、多角筒形状に形成しても良い。さらに、上記実施例における、二次コイル２及び加熱コイル５の形状、一次コイル４への端子板１８の固定位置、端子板１８の形状等も一例であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはいうまでもない。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の高周波加熱装置の出力変成器によれば、二次導体のコ字状凹部内にコアを配置し、このコアの上下の突出部に一次導体を巻回するため、例えばコアの大きさに対して一次導体の巻数を多くすることができて、出力変成器自体の小型化及び軽量化が図れて移動等が容易になり、その使用範囲が大幅に拡大すると共に、コアの形状が断面方形状で良いため、出力変成器自体を安価に構成することができる。
【００２５】
また、請求項２記載の出力変成器は、二次導体の内部に流路が形成されているため、この流路を流れる冷却水により、二次導体の発熱を抑えることができ、出力変成器の出力特性の低下等が防止される。
【００２６】
また、請求項３記載の出力変成器は、一次導体がパイプで形成されているため、導体内に冷却水を循環供給できて、一次導体の発熱が抑えられる。
【００２７】
また、請求項４記載の出力変成器は、一次導体、二次導体及びコアが円筒状のケース内に収容されるため、外形形状を略円筒形状にすることができて、出力変成器自体の一層の小型化及び軽量化が図れ、例えば持ち運びが一層容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる高周波加熱装置の出力変成器の断面図
【図２】同図１のＡ−Ａ線矢視断面図
【図３】同図１のＢ−Ｂ線矢視断面図
【図４】同図１のＣ−Ｃ線矢視断面図
【符号の説明】
１出力変成器
２二次コイル
２ａ上面
２ｂ下面
３コア
３ａ、３ｂ突出部
４一次コイル
５加熱コイル
７角パイプ
８コ字状凹部
１０銅板
１３コイル部
１９ケース

Claims

コ字状の銅板の外側にＬ字形状の一対の銅の角パイプがロウ付けされて板状に形成された二次導体と、該二次導体の中央部に形成されるコ字状凹部内に配設されたコアと、該コアの前記二次導体の上下面から突出する突出部にそれぞれ巻回された一次導体と、一対のストレート部及び該ストレート部の先端部分に形成されたコイル部を有し前記ストレート部が前記二次導体の角パイプに接続された加熱コイルと、を具備することを特徴とする高周波加熱装置の出力変成器。
前記二次導体の内部に冷却水の流路が形成されていることを特徴とする、請求項１記載の高周波加熱装置の出力変成器。
前記一次導体が銅パイプで形成され、該銅パイプ内に冷却水が循環供給されることを特徴とする、請求項１もしくは請求項２記載の高周波加熱装置の出力変成器。
前記一次導体の外側面が略円形になる如く巻回され、該一次導体、前記二次導体及びコアが円筒状のケース内に収容されていることを特徴とする、請求項１もしくは請求項２もしくは請求項３記載の高周波加熱装置の出力変成器。