JP2004348993A - 電力供給装置および誘導加熱装置 - Google Patents
電力供給装置および誘導加熱装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004348993A JP2004348993A JP2003141632A JP2003141632A JP2004348993A JP 2004348993 A JP2004348993 A JP 2004348993A JP 2003141632 A JP2003141632 A JP 2003141632A JP 2003141632 A JP2003141632 A JP 2003141632A JP 2004348993 A JP2004348993 A JP 2004348993A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- induction heating
- capacitor
- series
- power supply
- resonance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
【課題】簡単な構成で異なる周波数で誘導加熱できる誘導加熱装置を提供する。
【解決手段】インバータ１２１Ｂにて高調波成分を重畳した基本波が所定の周波数の電圧方形波に変換して供給する。電圧方形波の基本波で、リアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１の直列共振回路１２２Ａと誘導加熱コイル１１０とにより直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。電圧方形波の高調波成分の第ｎ高調波で、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２の等価コンデンサと誘導加熱コイル１１０とにより並列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱でき、構成を簡略化できる。
【選択図】 図１
【解決手段】インバータ１２１Ｂにて高調波成分を重畳した基本波が所定の周波数の電圧方形波に変換して供給する。電圧方形波の基本波で、リアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１の直列共振回路１２２Ａと誘導加熱コイル１１０とにより直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。電圧方形波の高調波成分の第ｎ高調波で、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２の等価コンデンサと誘導加熱コイル１１０とにより並列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱でき、構成を簡略化できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して被加熱物を誘導加熱させる電力供給装置および誘導加熱装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、異なる周波数の電圧を１つの誘導コイルに印加して、例えば歯車などの複雑な被加熱物を加熱処理する誘導加熱装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１に記載の誘導加熱装置は、高周波を供給する第１の変換器と、中周波を供給する第２の変換器とを、１つの誘導コイルに並列に接続している。すなわち、高周波を供給する第１の変換器を直列共振回路として、誘導コイルの無効電力を直列補償するコンデンサにて、中周波を供給する第２の変換器からの中周波の帰還を減衰させている。また、第２の変換器に並列にコンデンサを接続して誘導コイルの無効電力を補償させるとともに、第２の変換器と、第１の変換器および第２の変換器の共通接点との間に、高周波の帰還を抑制させるリアクトルおよびこのリアクトルの無効電力を補償する追加補償のコンデンサの直列回路を直列に接続している。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１５０９６８号公報（第２頁右欄−第３頁右欄、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載の誘導加熱装置では、高周波を供給する第１の変換器と、中周波を供給する第２の変換器の２つの異なる周波数を供給する変換器が必要で、構造の簡略化が望まれる。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて、簡単な構成で異なる周波数による誘導加熱が得られる電力供給装置および誘導加熱装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して被加熱物を加熱させる電力供給装置であって、所定の周波数の電圧方形波を供給する発振器と、この発振器の出力側および前記誘導加熱コイル間に直列に接続され前記電圧方形波の基本波で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する直列共振回路、および、前記発振器の出力側に接続され前記電圧方形波の高調波成分で前記誘導加熱コイルとにより並列共振する並列共振回路を有した整合回路と、を具備したことを特徴とした電力供給装置である。
【０００８】
この発明では、発振器から所定の周波数の電圧方形波を供給し、発振器の出力側および誘導加熱コイル間に直列に接続した直列共振回路と誘導加熱コイルとにより、電圧方形波の基本波で直列共振させて被加熱物を誘導加熱するとともに、発振器の出力側に接続した並列共振回路と誘導加熱コイルとにより、電圧方形波の高調波成分で直列共振と異なる周波数で並列共振させて被加熱物を誘導加熱する。このことにより、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも、異なる周波数で異なる加熱状態の誘導加熱が得られる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電力供給装置において、前記直列共振回路は、前記発振器の出力側に接続されリアクトルと第１のコンデンサとの直列回路であり、前記並列共振回路は、前記発振器の出力側に前記誘導加熱コイルと並列に接続される第２のコンデンサであることを特徴とする。
【００１０】
この発明では、リアクトルと第１のコンデンサとの直列回路を発振器の出力側に接続して直列共振回路を構成し、誘導加熱コイルに並列に第２コンデンサを接続して並列共振回路を構成する。このことにより、２つのコンデンサと１つのリアクトルにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分による誘導加熱との異なる周波数での誘導加熱が得られ、構成の簡略化が容易に図れる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、前記直列共振回路のリアクトルおよび第１のコンデンサの接続点と、前記発振器の出力側および前記誘導加熱コイルの接続点との間に接続されたことを特徴とする。
【００１２】
この発明では、並列共振回路を構成する第２のコンデンサを、直列共振回路のリアクトルおよび第１のコンデンサの接続点と、発振器の出力側および誘導加熱コイルの接点との間に接続する。このことにより、発振器および第２のコンデンサ間における静電容量を第２のコンデンサの静電容量の一部として利用可能となり、第２のコンデンサの静電容量を小さい値に設定可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、前記直列共振回路の第１のコンデンサおよび前記誘導加熱コイルの接続点と、前記発振器の出力側および前記誘導加熱コイルの接続点との間に接続されたことを特徴とする。
【００１４】
この発明では、並列共振回路を構成する第２のコンデンサを、直列共振回路の第１のコンデンサおよび誘導加熱コイルの接続点と、発振器の出力側および誘導加熱コイルの接続点との間に接続する。このことにより、第２のコンデンサが比較的に誘導加熱コイルに対して近い位置に設けられることとなり、高調波成分の電力損失が抑制され、共振による効率的な励起にて効率的な誘導加熱が得られる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電力供給装置において、前記並列共振回路は、静電容量が並列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定されたことを特徴とする。
【００１６】
この発明では、並列共振回路の静電容量を、並列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定する。このことにより、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が得られ、電圧方形波の基本波による共振周波数より高い共振周波数での誘導加熱が容易に得られる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、前記第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量を並列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる静電容量に設定されたことを特徴とする。
【００１８】
この発明では、第２のコンデンサの静電容量が、第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量を並列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる状態の値に設定する。このことにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱の共振に影響することなく、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が容易に得られる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、静電容量が並列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定されたことを特徴とする。
【００２０】
この発明では、第２のコンデンサの静電容量を、並列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定する。このことにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱の共振に影響することなく、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が容易に得られる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して被加熱物を加熱させる電力供給装置であって、所定の周波数の電圧方形波を供給する発振器と、この発振器の出力側に接続され前記電圧方形波の基本波で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する第１の直列共振回路、および、前記発振器の出力側に接続され前記電圧方形波の高調波成分で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する第２の直列共振回路を有した整合回路と、を具備したことを特徴とした電力供給装置である。
【００２２】
この発明では、発振器から所定の周波数の電圧方形波を供給し、発振器の出力側に接続した第１の直列共振回路と誘導加熱コイルとにより、電圧方形波の基本波で直列共振させて被加熱物を誘導加熱するとともに、発振器の出力側に接続した第２の直列共振回路と誘導加熱コイルとにより、電圧方形波の高調波成分で直列共振させて被加熱物を誘導加熱する。このことにより、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも、異なる周波数による異なる加熱状態の誘導加熱が得られる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の電力供給装置において、前記第１の直列共振回路は、前記発振器の出力側に接続されリアクトルと第１のコンデンサとの直列回路であり、前記第２の直列共振回路は、前記リアクトルに並列でかつ前記第１のコンデンサと直列に接続される第２のコンデンサと前記第１のコンデンサとの直列回路であることを特徴とする。
【００２４】
この発明では、リアクトルと第１のコンデンサとの直列回路を発振器の出力側に接続して第１の直列共振回路を構成し、リアクトルに並列でかつ第１のコンデンサと直列に第２のコンデンサを接続して第１のコンデンサとにて直列回路を構成する第２の直列共振回路を構成する。このことにより、２つのコンデンサと１つのリアクトルにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分による誘導加熱との異なる周波数での誘導加熱が得られ、構成の簡略化が容易に図れる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または請求項９に記載の電力供給装置において、前記第２の直列共振回路は、静電容量が直列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定されたことを特徴とする。
【００２６】
この発明では、第２の直列共振回路の静電容量を、直列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる状態に設定する。このことにより、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が得られ、電圧方形波の基本波による共振周波数より高い共振周波数での誘導加熱が容易に得られる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、前記第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量を直列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる静電容量に設定されたことを特徴とする。
【００２８】
この発明では、第２のコンデンサの静電容量を、第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量が直列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する状態の値となるような値に設定する。このことにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱の共振に影響することなく、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が容易に得られる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明は、誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して前記被加熱物を加熱させる電力供給装置であって、所定の周波数の電圧方形波を供給する発振器と、この発振器の出力側に接続され前記電圧方形波で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する共振部と、前記発振器の出力側および前記共振部間に直列に接続され前記電圧方形波のうちの高調波成分を排除して前記誘導加熱コイルに前記電圧方形波を供給させる第１のフィルタ部と、前記発振器の出力側および前記共振部間に直列でかつ前記第１のフィルタ部に並列に接続され前記電圧方形波のうちの基本波成分を排除して前記誘導加熱コイルに前記電圧方形波を供給させる第２のフィルタ部と、を具備したことを特徴とした電力供給装置である。
【００３０】
この発明では、発振器から所定の周波数の電圧方形波を供給し、発振器の出力側および共振部間に直列に接続した並列となる第１のフィルタ部および第２のフィルタ部のうち、第１のフィルタ部を透過した電圧方形波の基本波で共振部および誘導加熱コイルとにより直列共振させて被加熱物を誘導加熱するとともに、第２のフィルタ部を透過した電圧方形波の高調波成分で共振部および誘導加熱コイルとにより直列共振させて被加熱物を誘導加熱する。このことにより、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも、異なる周波数による異なる加熱状態の誘導加熱が得られる。
【００３１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の電力供給装置において、前記第１のフィルタ部は、リアクトルで、前記電圧方形波の基本波により前記誘導加熱コイルおよび前記共振部とにより直列共振し、前記第２のフィルタ部は、コンデンサで、前記電圧方形波の高調波成分により前記誘導加熱コイルおよび前記共振部とにより直列共振することを特徴とする。
【００３２】
この発明では、リアクトルで第１のフィルタ部を構成し、コンデンサにて第２のフィルタ部を構成する。このことにより、電圧方形波の基本波および高調波成分の異なる周波数での誘導加熱が簡単な構成で容易に得られる。
【００３３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の電力供給装置において、前記発振器は、スイッチング素子を有した変圧器を備え、前記スイッチング素子の開閉動作により所定の周波数の電圧方形波を出力することを特徴とする。
【００３４】
この発明では、発振器としてスイッチング素子を有した変圧器を設け、スイッチング素子の開閉動作により所定の周波数の電圧方形波を出力させる。このことにより、フーリエ級数にて高調波成分の複合した所定の周波数の電圧方形波として出力させることで、構成が簡単で製造が容易なスイッチング素子を有した変圧器を用いて異なる周波数での誘導加熱が得られる。
【００３５】
請求項１５に記載の発明は、被加熱物を誘導加熱する誘導加熱コイルと、この誘導加熱コイルに電力を供給して前記被加熱物を誘導加熱させる請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の電力供給装置と、を具備したことを特徴とした誘導加熱装置である。
【００３６】
この発明では、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の電力供給装置から誘導加熱コイルに電力を供給して被加熱物を誘導加熱する。このことにより、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも、異なる周波数で異なる加熱状態の誘導加熱が得られる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の誘導加熱装置における実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態における誘導加熱装置は、例えば被加熱物として表面に複数の凹凸を有した複雑な形状の歯車やねじ、ボルト、ナットなどのほか、複合材料の部材などを加熱処理する構成にて説明するが、これに限らず、いずれの被加熱物をも対象とすることができる。
【００３８】
〔第１の実施の形態〕
（誘導加熱装置の構成）
図１は、第１の実施の形態における誘導加熱装置の概略構成を示す回路図である。図１において、１００は誘導加熱装置で、この誘導加熱装置１００は、被加熱物１０１を誘導加熱する誘導加熱コイル１１０と、この誘導加熱コイル１１０に所定の異なる周波数の電圧を印加して誘導加熱させる電力供給装置１２０と、を備えている。
【００３９】
誘導加熱コイル１１０は、電力供給装置１２０に直列に接続されている。そして、誘導加熱コイル１１０は、電力供給装置１２０から異なる周波数の交流電力が供給されて被加熱物１０１を誘導加熱する。また、電力供給装置１２０は、発振器１２１と、直列共振回路１２２Ａおよび並列共振回路１２２Ｂを備えた整合回路１２２と、を備えている。
【００４０】
そして、発振器１２１は、基本波が例えば１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下の中周波の電圧方形波を供給する。この発振器１２１は、コンバータ１２１Ａと、変圧器である電圧形のインバータ１２１Ｂと、平滑コンデンサＣｆと、を備えている。コンバータ１２１Ａは、例えば各種のブリッジ整流回路が用いられる順変換回路で、商用交流電源ｅに接続されて商用交流電源ｅを直流電源に変換する。この変換した直流電源は、平滑コンデンサＣｆを介して適宜平滑されてインバータ１２１Ｂへ出力される。インバータ１２１Ｂは、電圧形インバータで、コンバータ１２１Ａから出力される直流電源を、一定の周波数、例えば１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下の電圧方形波の単相交流電力に変換する。具体的には、インバータ１２１Ｂは、スイッチング素子である図示しないトランジスタなどを有し、スイッチング素子のオンオフ制御により、フーリエ級数により第ｎ高調波（ｎ：奇数の自然数）が重畳した電圧方形波を出力させる。
【００４１】
また、直列共振回路１２２Ａは、発振器１２１から出力される交流電力の電圧方形波の基本波により、誘導加熱コイル１１０と直列共振して被加熱物１０１を誘導加熱する。そして、直列共振回路１２２Ａは、リアクトルＬと、第１のコンデンサＣ１と、を備え、リアクトルＬと第１のコンデンサＣ１との直列回路を発振器１２１のインバータ１２１Ｂの出力側と誘導加熱コイル１１０との間に直列に接続して構成されている。
【００４２】
第１のコンデンサＣ１は、リアクトルＬを介して通過するインバータ１２１Ｂから出力される交流電力の電圧方形波の基本波で誘導加熱コイル１１０およびリアクトルＬとにより直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱させる。すなわち、第１のコンデンサＣ１は、静電容量が電圧方形波の基本波による共振周波数が例えば１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下となる条件に設定されている。この第１のコンデンサＣ１は、リアクトルＬおよび誘導加熱コイル１１０の無効電力を補償する。ここで、周波数が１０ｋＨｚより低くなると、高調波も連動して低くなり、誘導加熱効果も弱くなり、良好な誘導加熱が得られにくくなるおそれがある。一方、３０ｋＨｚより高くなると、高調波も連動して高くなり、誘導加熱効果も弱くなり、良好な誘導加熱が得られなくおそれがある。このことから、直列共振による共振周波数を１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下に設定することが好ましい。
【００４３】
さらに、並列共振回路１２２Ｂは、発振器１２１から出力される交流電力の電圧方形波の高調波成分により、誘導加熱コイル１１０と並列共振して被加熱物１０１を誘導加熱する。すなわち、基本波に対する第ｎ高調波で誘導加熱コイル１１０と並列して被加熱物１０１を誘導加熱する。そして、並列共振回路１２２Ｂは、第２のコンデンサＣ２が直列共振回路１２２のリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１の接続点と、インバータ１２１Ｂの出力側および誘導加熱コイル１１０の接点との間に接続に誘導加熱コイル１１０に対して並列に接続され、直列共振回路１２２Ａと共有の第１のコンデンサＣ１と、第２のコンデンサＣ２と、にて構成されている。
【００４４】
この並列共振回路１２２Ｂは、インバータ１２１Ｂから出力される交流電力の電圧方形波の高調波成分である第ｎ高調波で第２のコンデンサＣ２と誘導加熱コイル１１０とにより並列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱させる。ここで、直列共振回路１２２ＡのリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１と、並列共振回路１２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２と、誘導加熱コイル１１０との回路構成に対応する図２に示すＬＣ等価回路において、インピーダンス（Ｘ）と周波数（ｆ）との特性は、以下の数１に示す式および図３に示すグラフのようになる。なお、コンデンサＣ１，Ｃ２の等価コンデンサをＣとする。
【００４５】
【数１】
第１共振：ｆｓ１＝１／２π×（（Ｌ０＋Ｌ）×Ｃ１）１／２
第２共振：ｆｐ＝１／２π×（Ｌ０×Ｃ）１／２
第３共振：ｆｓ２＝１／２π×（Ｌ×Ｃ２）１／２
【００４６】
これら数１および図３に示すように、図２に示すＬＣ等価回路においては、理論上３つの共振回路が構成され、周波数の低い側から、リアクトルＬ０，ＬおよびコンデンサＣ２の直列共振となる第１の共振周波数ｆｓ１、リアクトルＬ０およびコンデンサＣ１，Ｃ２の等価コンデンサＣの並列共振となる第２の共振周波数ｆｐ、および、リアクトルＬおよびコンデンサＣ２の直列共振となる第３の共振周波数ｆｓ２が存在する。
【００４７】
このことから、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２との等価コンデンサの静電容量Ｃを、並列共振させる周波数が電圧方形波を構成する第ｎ高調波の周波数と対応する条件の値に設定する。具体的には、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２との等価コンデンサの静電容量をＣとした場合、数１からＣ＝Ｃ１＊Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）となる。このため、第１のコンデンサＣ１は直列共振のために静電容量が特定されることから、第２のコンデンサＣ２の静電容量を適宜設定し、等価コンデンサＣの静電容量を、Ｃ１／（２ｍ＋１）２（ｍ：自然数）における第ｎ次の高調波に対応させればよい。なお、第２のコンデンサＣ２は、誘導加熱コイル１１０の無効電力を補償する程度に設定されていればよく、高調波の交流電流にとって低いインピーダンスに設定されることとなる。
【００４８】
（誘導加熱装置の動作）
次に、上記第１の実施の形態における誘導加熱装置１００の動作を説明する。
【００４９】
発振器１２１から基本波が所定の周波数となる電圧方形波の交流電力が出力されると、直列共振回路１２２ＡのリアクトルＬおよび第１コンデンサＣ１と誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の基本波で直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。また、電圧方形波の交流電力に出力により、並列共振回路１２２Ｂの第２のコンデンサＣ２および第１のコンデンサＣ１の等価コンデンサと誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の所定の第ｎ高調波で並列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。
【００５０】
そして、基本電力となる低周波側となる基本波による電力は発振器１２１の出力にて調整でき、高周波側となる高調波による電力は低周波側の電力のある一定の比率、すなわち高調波の共振周波数によって例えば２０％や３０％などと低周波側の電力に追随して制御される。このことから、共振周波数を励起する高周波により近づけることで高周波側の電力が占める比率を高く設定することが可能となる。すなわち、高周波側の電力を適宜調整できる。このように、１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０で、電圧方形波の基本波と第ｎ高調波との異なる周波数、すなわち図４に示す電圧波形で誘導加熱することができる。
【００５１】
（第１の実施の形態の効果）
上述したように、上記第１の実施の形態では、発振器１２１から第ｎ高調波が重畳した所定の周波数の電圧方形波の交流電力を供給し、発振器１２１の出力側および誘導加熱コイル１１０間に直接に接続した直列共振回路１２２Ａと誘導加熱コイル１１０とにより電圧方形波の基本波で直列共振させて誘導加熱するとともに、発振器１２１の出力側に接続した並列共振回路１２２Ｂと誘導加熱コイル１１０とにより、直列共振と異なる周波数となる電圧方形波の高調波成分である所定の第ｎ高調波で並列共振させて誘導加熱する。このため、１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱でき、構成が簡略化して製造性の向上およびコストの低減を図ることが容易にできるとともに、構成が簡単なことから保守管理も容易にできる。
【００５２】
さらに、１つの発振器１２１にて誘導加熱するため、従来の異なる周波数をそれぞれ出力する複数の発振器の互いの干渉を防止するための構成が不要となり、構成の簡略化および安定した効率的な誘導加熱が得られる。また、複数の発振器での複雑な電力比例配分のための制御が不要で、安定した良好な誘導加熱ができる。
【００５３】
そして、リアクトルＬと第１のコンデンサＣ１との直列回路を発振器１２１のインバータ１２１Ｂの出力側に接続して直列共振回路１２２Ａを構成し、誘導加熱コイル１１０に並列に第２コンデンサＣ２を接続して並列共振回路１２２Ｂを構成させる。このため、２つの第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２と１つのリアクトルＬにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分のうちの第ｎ高調波による誘導加熱との異なる周波数で誘導加熱でき、容易に構成を簡略化できる。
【００５４】
さらに、並列共振回路１２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２を、直列共振回路１２２ＡのリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１の接続点と、発振器１２１の出力側および誘導加熱コイル１１０の接点との間に接続している。このため、発振器１２１および第２のコンデンサＣ２間におけるブスバーの静電容量を第２のコンデンサＣ２の静電容量の一部として利用でき、第２のコンデンサＣ２の静電容量を小さい値に設定可能となり、第２のコンデンサＣ２としてコストが安価な小さい静電容量のものを用いることにより、誘導加熱装置１００を安価に提供できる。
【００５５】
そして、誘導加熱コイル１１０と並列共振状態となる並列共振回路１２２Ｂの等価コンデンサの静電容量Ｃを、並列共振の際の共振周波数が電圧方形波の所定の高調波成分である第ｎ高調波の周波数に対応する値となるように設定することで、１つの発振器１２１および誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱することが容易にできる。
【００５６】
この等価コンデンサの静電容量Ｃの設定は、並列共振回路１２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２の静電容量とこの第２のコンデンサＣ２に直列に接続する第１のコンデンサＣ１の静電容量とに基づいて求められる。このため、電圧方形波の基本波で直列共振する共振周波数に対応して第１のコンデンサＣ１の静電容量が設定されるので、第２のコンデンサＣ２の静電容量が容易に設定され、この第２のコンデンサＣ２の静電容量を適宜第ｎ高調波の周波数に対応する共振周波数に設定することで、高調波成分のｎ値が変更されて異なる加熱状態に設定でき、汎用性も向上できる。
【００５７】
そして、発振器１２１としてスイッチング素子を有したインバータ１２１Ｂを設け、スイッチング素子の開閉動作により基本波が所定の周波数の電圧方形波を出力させる。このため、フーリエ級数にて高調波成分の複合した所定の周波数の電圧方形波として出力させることで、構成が簡単で製造が容易なスイッチング素子を有したインバータ１２１Ｂを用いて異なる周波数での誘導加熱が得られる。すなわち、発振器１２１として、従来から利用されている構成が簡単で小型のインバータを利用でき、製造性の向上および装置コストの低減を容易に図ることができる。
【００５８】
〔第２の実施の形態〕
（誘導加熱装置の構成）
図５は、第２の実施の形態における誘導加熱装置の概略構成を示す回路図である。図５において、２００は誘導加熱装置で、この誘導加熱装置２００は、図１ないし図４に示す第１の実施の形態と同様の誘導加熱コイル１１０と、この誘導加熱コイル１１０に所定の異なる周波数で電圧を印加して誘導加熱させる電力供給装置２２０と、を備えている。なお、誘導加熱装置２００において、図１に示す誘導加熱装置１００と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
そして、電力供給装置２２０は、第１の実施の形態と同様の発振器１２１と、整合回路２２２と、を備えている。そして、整合回路２２２は、第１の実施の形態と同様の直列共振回路１２２Ａと、並列共振回路２２２こＢと、を備えている。この並列共振回路２２２Ｂは、第２のコンデンサＣ２にて構成され、この第２のコンデンサＣ２が第１の実施の形態の誘導加熱装置１００における並列共振回路１２２Ｂの等価コンデンサに対応する。すなわち、誘導加熱装置２００は、第１の実施の形態の誘導加熱装置１００の並列共振回路１２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２を、第１のコンデンサの２次側に接続、具体的には第１のコンデンサＣ１と誘導加熱コイル１１０との接続点と、インバータ１２１Ｂの出力側および誘導加熱コイル１１０の接点との間に接続に誘導加熱コイル１１０に対して並列に接続した構成である。そして、第２のコンデンサＣ２の静電容量は、並列共振させる周波数が電圧方形波を構成する第ｎ高調波の周波数と対応する条件の値に設定される。この並列共振回路２２２Ｂは、発振器１２１から出力される交流電力の電圧方形波の高調波成分により、誘導加熱コイル１１０と並列共振、すなわち誘導加熱コイル１１０と第２のコンデンサＣ２との並列共振にて被加熱物１０１を誘導加熱する。
【００６０】
（誘導加熱装置の動作）
次に、上記第２の実施の形態における誘導加熱装置２００の動作を説明する。
【００６１】
発振器１２１から基本波が所定の周波数となる電圧方形波の交流電圧が出力されると、直列共振回路１２２ＡのリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１と誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の基本波で直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。また、電圧方形波の交流電力の出力により、並列共振回路２２２Ｂの第２のコンデンサＣ２と誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の所定の第ｎ高調波で並列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。
【００６２】
そして、基本電力となる低周波側となる基本波による電力は発振器１２１の出力にて調整でき、高周波側となる高調波による電力は低周波側の電力のある一定の比率、すなわち高調波の共振周波数によって例えば２０％や３０％などと低周波側の電力に追随して制御される。このことから、共振周波数を励起する高周波により近づけることで高周波側の電力が占める比率を高く設定することが可能となる。すなわち、高周波側の電力を適宜調整できる。このように、１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０で、電圧方形波の基本波と第ｎ高調波との異なる周波数で誘導加熱することができる。
【００６３】
（第２の実施の形態の効果）
上述したように、上記第２の実施の形態では、１つの発振器１２１および誘導加熱コイル１１０でも、第１の実施の形態と同様に、電圧方形波の基本波で直列共振回路１２２Ａおよび誘導加熱コイル１１０による直列共振と、電圧方形波の第ｎ高調波で並列共振回路２２２Ｂと誘導加熱コイル１１０による並列共振との異なる周波数での誘導加熱が得られ、構成が簡略化して製造性の向上およびコストの低減を図ることが容易にできる。さらに、２つの第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２と１つのリアクトルＬにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分のうちの第ｎ高調波による誘導加熱との異なる周波数で誘導加熱でき、容易に構成を簡略化できる。
【００６４】
また、第２の実施の形態では、並列共振回路２２２Ｂの第２のコンデンサＣ２を、直列共振回路１２２Ａの第１のコンデンサＣ１および誘導加熱コイル１１０の接続点と、インバータ１２１Ｂの出力側および誘導加熱コイル１１０の接続点との間に接続している。このため、第２のコンデンサＣ２が比較的に誘導加熱コイル１１０に対して近い位置に設けられることとなり、高調波成分の電力損失を抑制でき、共振による効率的な励起にて効率的な誘導加熱を得ることができる。
【００６５】
さらに、第２のコンデンサＣ２の静電容量を並列共振の際の共振周波数が第ｎ高調波の周波数に対応する値に設定して、第ｎ高調波で並列共振させて誘導加熱することができ、適宜第ｎ高調波の周波数に対応する共振周波数に設定することで、高調波成分のｎ値が変更されて異なる加熱状態に設定でき、汎用性も向上できる。
【００６６】
〔第３の実施の形態〕
図６は、第３の実施の形態における誘導加熱装置の概略構成を示す回路図である。図６において、３００は誘導加熱装置で、この誘導加熱装置３００は、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様の誘導加熱コイル１１０と、この誘導加熱コイル１１０に所定の異なる周波数で電圧を印加して誘導加熱させる電力供給装置３２０と、を備えている。そして、電力供給装置３２０は、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様の発振器１２１と、第１の直列共振回路３２２Ａおよび第２の直列共振回路３２２Ｂを備えた整合回路３２２と、を具備している。なお、誘導加熱装置３００において、誘導加熱装置１００，２００と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
そして、第１の直列共振回路３２２ちＡ、発振器１２１から出力される交流電力の電圧方形波の基本波により、誘導加熱コイル１１０と直列共振して被加熱物１０１を誘導加熱する。この第１の直列共振回路３２２Ａは、第１のフィルタ部となるリアクトルＬと、共振部となる第１のコンデンサＣ１と、を備え、リアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１の直列回路を発振器１２１のインバータ１２１Ｂの出力側と誘導加熱コイル１１０との間に直列に接続して構成されている。
【００６８】
そして、第１のコンデンサＣ１は、リアクトルＬを介して通過するインバータ１２１Ｂから出力される交流電圧の電圧方形波の基本波で誘導加熱コイル１１０およびリアクトルＬとにより直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導仮設させる。すなわち、第１のコンデンサＣ１は、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様に、静電容量が電圧方形波の基本波による共振周波数が例えば１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下となる条件に設定されている。
【００６９】
また、第２の直列共振回路３２２Ｂは、第２のフィルタ部となる第２のコンデンサＣ２が第１の直列共振回路３２２ＡのリアクトルＬに並列でかつ第１のコンデンサＣ１に直列に接続され、第１の直列共振回路３２２Ａと共有の第１のコンデンサＣ１と、第２のコンデンサＣ２と、にて構成されている。そして、第２の直列共振回路３２２Ｂは、発振器１２１から出力される交流電圧の電圧方形波の高調波成分により、誘導加熱コイル１１０と直列共振して被加熱物１０１を誘導加熱する。すなわち、電圧方形波の高調波成分の第ｎ高調波で、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２の等価コンデンサと誘導加熱コイル１１０とが直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱させる。
【００７０】
ここで、リアクトルＬ、第１のコンデンサＣ１、第２のコンデンサＣ２および誘導加熱コイル１１０との回路構成に対応する図７に示すＬＣ等価回路において、インピーダンスと周波数との特性は、以下の数２に示す式のようになる。コンデンサＣ１，Ｃ２の等価コンデンサをＣとする。そして、インピーダンス（Ｘ）と周波数（ｆ）との関係のグラフは、図３に示す関係と同様となるので省略する。
【００７１】
【数２】
第１共振：ｆｓ１＝１／２π×（（Ｌ０＋Ｌ）×Ｃ１）１／２
第２共振：ｆｐ＝１／２π×（Ｌ×Ｃ２）１／２
第３共振：ｆｓ２＝１／２π×（Ｌ０×Ｃ）１／２
【００７２】
これら数２に示すように、図７に示すＬＣ等価回路においては、理論上３つの共振回路が構成され、周波数の低い側から、リアクトルＬ０，ＬおよびコンデンサＣ１の直列共振となる第１の共振周波数ｆｓ１、リアクトルＬおよびコンデンサＣ２の並列共振となる第２の共振周波数ｆｐ、および、リアクトルＬ０およびコンデンサＣ１，Ｃ２の等価コンデンサＣの直列共振となる第３の共振周波数ｆｓ２が存在する。
【００７３】
このことから、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２との等価コンデンサの静電容量Ｃを、直列共振させる周波数が電圧方形波を構成する第ｎ高周波の周波数と対応する条件の値に設定する。具体的には、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２との等価コンデンサの静電容量をＣとした場合、数２からＣ＝Ｃ１＊Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）となる。このため、第１のコンデンサＣ１は電圧方形波の基本波による直列共振のために静電容量が特定されることから、第２のコンデンサＣ２の静電容量を適宜設定し、等価コンデンサＣの静電容量を第ｎ次の高調波の周波数となる共振周波数にするように設定すればよい。
【００７４】
（誘導加熱装置の動作）
次に、上記第３の実施の形態における誘導加熱装置３００の動作を説明する。
【００７５】
発振器１２１から基本波が所定の周波数となる電圧方形波の交流電力が出力されると、比較的に低周波となる基本波は、第２のコンデンサＣ２を通過することなくリアクトルＬを通過して誘導加熱コイル１１０に供給される。このことにより、第１の直列共振回路３２２ＡのリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１と誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の基本波で直列共振状態となり、誘導加熱コイル１１０が被加熱物１０１を誘導加熱する。また、電圧方形波の交流電力の出力により、比較的に高周波となる高調波成分の第ｎ高調波は、リアクトルＬを通過することなく第２のコンデンサＣ２を通過して誘導加熱コイル１１０に供給される。このことにより、第２の直列共振回路３２２Ｂの第２のコンデンサＣ２および第１のコンデンサＣ１の等価コンデンサと誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の所定の第ｎ高調波で直列共振状態となり、誘導加熱コイル１１０が被加熱物１０１を誘導加熱する。
【００７６】
そして、基本電力となる低周波側となる基本波による電力は電力は発振器１２１の出力にて調整でき、高周波側となる高調波による電力は低周波側の電力のある一定の比率、すなわち高調波の共振周波数によって例えば１０％や２０％などと低周波側の電力に追随して制御される。このことから、共振周波数を励起する高周波により近づけることで高周波側の電力が占める比率を高く設定することが可能となり、高周波側の電力を適宜調整できる。このように、１つの発振器１２１および誘導加熱コイル１１０で、電圧方形波の基本波と第ｎ高調波との異なる周波数で誘導加熱することができる。
【００７７】
（第３の実施の形態の効果）
上述したように、上記第３の実施の形態では、発振器１２１から所定の周波数の電圧方形波を供給し、発振器１２１の出力側に接続した第１の直列共振回路３２２Ａと誘導加熱コイル１１０とにより電圧方形波の基本波で直列共振させて誘導加熱するとともに、発振器１２１の出力側に接続した第２の直列共振回路３２２Ｂと誘導加熱コイル１１０とにより電圧方形波の高調波成分で直列共振させて誘導加熱する。このため、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様に、１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱でき、構成が簡略化して製造性の向上およびコストの低減を図ることが容易にできるとともに、構成が簡単なことから保守管理も容易にできる。さらに、１つの発振器１２１にて誘導加熱するため、複数の発振器の互いの干渉を防止するための構成が不要で構成の簡略化でき、複雑な電力比例配分のための制御も不要で、安定した効率的な誘導加熱ができる。
【００７８】
そして、リアクトルＬと第１のコンデンサＣ１との直列回路を発振器１２１の出力側に接続して第１の直列共振回路３２２Ａを構成し、リアクトルＬに並列でかつ第１のコンデンサＣ１と直列に第２のコンデンサＣ２を接続して第１のコンデンサＣ１とにて直列回路を構成する第２の直列共振回路３２２Ｂを構成する。このため、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２と１つのリアクトルＬにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分のうちの第ｎ高調波による誘導加熱との異なる周波数で誘導加熱でき、容易に構成を簡略化できる。
【００７９】
また、第２の直列共振回路３２２の等価コンデンサの静電容量Ｃを、直列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分である第ｎ高調波の周波数に対応する値となるように設定することで、１つの発振器１２１および誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱することが容易にできる。
【００８０】
そして、この等価コンデンサの静電容量Ｃの設定は、第２の直列共振回路３２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２の静電容量と、この第２のコンデンサＣ２に直列に接続する第１のコンデンサＣ１の静電容量とに基づいて求められる。このため、電圧方形波の基本波で直列共振する共振周波数に対応して第１のコンデンサＣ１の静電容量が設定されるので、第２のコンデンサＣ２の静電容量が容易に設定され、この第２のコンデンサＣ２の静電容量を適宜第ｎ高調波の周波数に対応する共振周波数に設定することで、高調波成分のｎ値が変更されて異なる加熱状態に設定でき、汎用性も向上できる。
【００８１】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明の誘導加熱装置は、上記各実施の形態にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８２】
例えば被加熱物１０１として表面に複数の凹凸を有した複雑な形状の歯車や複合材料の部材などを加熱処理する構成に限らず、いずれの被加熱物１０１を誘導加熱してもよい。
【００８３】
また、高調波成分の高周波と基本波の中周波とを供給する構成について説明したが、他の周波数を供給する構成としてもよい。
【００８４】
そして、発振器１２１の構成としては、上述した構成に限らず、基本波と高調波成分とが含まれた電圧方形波を供給するいずれの構成のものでもできる。
【００８５】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構成に変更するなどしてもよい。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、電圧方形波の基本波および高調波成分による異なる周波数での共振により被加熱物を誘導加熱するため、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも異なる周波数で誘導加熱でき、構成が簡略化して製造性の向上およびコストの低減を図ることが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘導加熱装置の第１の実施の形態の概略構成を示す回路図である。
【図２】前記第１の実施の形態における対応したＬＣ等価回路を示す回路図である。
【図３】前記第１の実施の形態におけるインピーダンスと周波数との特性関係を示すグラフである。
【図４】前記第１の実施の形態における誘導加熱コイルに供給する２つの周波の電圧波形を示すグラフである。
【図５】本発明の誘導加熱装置の第２の実施の形態の概略構成を示す回路図である。
【図６】本発明の誘導加熱装置の第３の実施の形態の概略構成を示す回路図である。
【図７】前記第３の実施の形態における対応するＬＣ等価回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００ 誘導加熱装置
１０１ 被加熱物
１１０ 誘導加熱コイル
１２０，２２０，３２０ 電力供給装置
１２１ 発振器
１２１Ａ コンバータ
１２１Ｂ 変圧器としてのインバータ
１２２，２２２，３２２ 整合回路
１２２Ａ 直列共振回路
１２２Ｂ，２２２Ｂ 並列共振回路
３２２Ａ 第１の直列共振回路
３２２Ｂ 第２の直列共振回路
Ｃ 等価コンデンサ
Ｃ１ 共振部である第１のコンデンサ
Ｃ２ 第２のフィルタ部である第２のコンデンサ
Ｃｆ 平滑コンデンサ
Ｌ 第１のフィルタ部であるリアクトル
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して被加熱物を誘導加熱させる電力供給装置および誘導加熱装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来、異なる周波数の電圧を１つの誘導コイルに印加して、例えば歯車などの複雑な被加熱物を加熱処理する誘導加熱装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
この特許文献１に記載の誘導加熱装置は、高周波を供給する第１の変換器と、中周波を供給する第２の変換器とを、１つの誘導コイルに並列に接続している。すなわち、高周波を供給する第１の変換器を直列共振回路として、誘導コイルの無効電力を直列補償するコンデンサにて、中周波を供給する第２の変換器からの中周波の帰還を減衰させている。また、第２の変換器に並列にコンデンサを接続して誘導コイルの無効電力を補償させるとともに、第２の変換器と、第１の変換器および第２の変換器の共通接点との間に、高周波の帰還を抑制させるリアクトルおよびこのリアクトルの無効電力を補償する追加補償のコンデンサの直列回路を直列に接続している。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１５０９６８号公報（第２頁右欄−第３頁右欄、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載の誘導加熱装置では、高周波を供給する第１の変換器と、中周波を供給する第２の変換器の２つの異なる周波数を供給する変換器が必要で、構造の簡略化が望まれる。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて、簡単な構成で異なる周波数による誘導加熱が得られる電力供給装置および誘導加熱装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して被加熱物を加熱させる電力供給装置であって、所定の周波数の電圧方形波を供給する発振器と、この発振器の出力側および前記誘導加熱コイル間に直列に接続され前記電圧方形波の基本波で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する直列共振回路、および、前記発振器の出力側に接続され前記電圧方形波の高調波成分で前記誘導加熱コイルとにより並列共振する並列共振回路を有した整合回路と、を具備したことを特徴とした電力供給装置である。
【０００８】
この発明では、発振器から所定の周波数の電圧方形波を供給し、発振器の出力側および誘導加熱コイル間に直列に接続した直列共振回路と誘導加熱コイルとにより、電圧方形波の基本波で直列共振させて被加熱物を誘導加熱するとともに、発振器の出力側に接続した並列共振回路と誘導加熱コイルとにより、電圧方形波の高調波成分で直列共振と異なる周波数で並列共振させて被加熱物を誘導加熱する。このことにより、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも、異なる周波数で異なる加熱状態の誘導加熱が得られる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電力供給装置において、前記直列共振回路は、前記発振器の出力側に接続されリアクトルと第１のコンデンサとの直列回路であり、前記並列共振回路は、前記発振器の出力側に前記誘導加熱コイルと並列に接続される第２のコンデンサであることを特徴とする。
【００１０】
この発明では、リアクトルと第１のコンデンサとの直列回路を発振器の出力側に接続して直列共振回路を構成し、誘導加熱コイルに並列に第２コンデンサを接続して並列共振回路を構成する。このことにより、２つのコンデンサと１つのリアクトルにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分による誘導加熱との異なる周波数での誘導加熱が得られ、構成の簡略化が容易に図れる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、前記直列共振回路のリアクトルおよび第１のコンデンサの接続点と、前記発振器の出力側および前記誘導加熱コイルの接続点との間に接続されたことを特徴とする。
【００１２】
この発明では、並列共振回路を構成する第２のコンデンサを、直列共振回路のリアクトルおよび第１のコンデンサの接続点と、発振器の出力側および誘導加熱コイルの接点との間に接続する。このことにより、発振器および第２のコンデンサ間における静電容量を第２のコンデンサの静電容量の一部として利用可能となり、第２のコンデンサの静電容量を小さい値に設定可能となる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、前記直列共振回路の第１のコンデンサおよび前記誘導加熱コイルの接続点と、前記発振器の出力側および前記誘導加熱コイルの接続点との間に接続されたことを特徴とする。
【００１４】
この発明では、並列共振回路を構成する第２のコンデンサを、直列共振回路の第１のコンデンサおよび誘導加熱コイルの接続点と、発振器の出力側および誘導加熱コイルの接続点との間に接続する。このことにより、第２のコンデンサが比較的に誘導加熱コイルに対して近い位置に設けられることとなり、高調波成分の電力損失が抑制され、共振による効率的な励起にて効率的な誘導加熱が得られる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電力供給装置において、前記並列共振回路は、静電容量が並列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定されたことを特徴とする。
【００１６】
この発明では、並列共振回路の静電容量を、並列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定する。このことにより、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が得られ、電圧方形波の基本波による共振周波数より高い共振周波数での誘導加熱が容易に得られる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、前記第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量を並列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる静電容量に設定されたことを特徴とする。
【００１８】
この発明では、第２のコンデンサの静電容量が、第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量を並列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる状態の値に設定する。このことにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱の共振に影響することなく、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が容易に得られる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、静電容量が並列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定されたことを特徴とする。
【００２０】
この発明では、第２のコンデンサの静電容量を、並列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定する。このことにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱の共振に影響することなく、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が容易に得られる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して被加熱物を加熱させる電力供給装置であって、所定の周波数の電圧方形波を供給する発振器と、この発振器の出力側に接続され前記電圧方形波の基本波で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する第１の直列共振回路、および、前記発振器の出力側に接続され前記電圧方形波の高調波成分で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する第２の直列共振回路を有した整合回路と、を具備したことを特徴とした電力供給装置である。
【００２２】
この発明では、発振器から所定の周波数の電圧方形波を供給し、発振器の出力側に接続した第１の直列共振回路と誘導加熱コイルとにより、電圧方形波の基本波で直列共振させて被加熱物を誘導加熱するとともに、発振器の出力側に接続した第２の直列共振回路と誘導加熱コイルとにより、電圧方形波の高調波成分で直列共振させて被加熱物を誘導加熱する。このことにより、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも、異なる周波数による異なる加熱状態の誘導加熱が得られる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の電力供給装置において、前記第１の直列共振回路は、前記発振器の出力側に接続されリアクトルと第１のコンデンサとの直列回路であり、前記第２の直列共振回路は、前記リアクトルに並列でかつ前記第１のコンデンサと直列に接続される第２のコンデンサと前記第１のコンデンサとの直列回路であることを特徴とする。
【００２４】
この発明では、リアクトルと第１のコンデンサとの直列回路を発振器の出力側に接続して第１の直列共振回路を構成し、リアクトルに並列でかつ第１のコンデンサと直列に第２のコンデンサを接続して第１のコンデンサとにて直列回路を構成する第２の直列共振回路を構成する。このことにより、２つのコンデンサと１つのリアクトルにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分による誘導加熱との異なる周波数での誘導加熱が得られ、構成の簡略化が容易に図れる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または請求項９に記載の電力供給装置において、前記第２の直列共振回路は、静電容量が直列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定されたことを特徴とする。
【００２６】
この発明では、第２の直列共振回路の静電容量を、直列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる状態に設定する。このことにより、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が得られ、電圧方形波の基本波による共振周波数より高い共振周波数での誘導加熱が容易に得られる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の電力供給装置において、前記第２のコンデンサは、前記第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量を直列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる静電容量に設定されたことを特徴とする。
【００２８】
この発明では、第２のコンデンサの静電容量を、第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量が直列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する状態の値となるような値に設定する。このことにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱の共振に影響することなく、電圧方形波の所定の高調波成分による共振が容易に得られる。
【００２９】
請求項１２に記載の発明は、誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して前記被加熱物を加熱させる電力供給装置であって、所定の周波数の電圧方形波を供給する発振器と、この発振器の出力側に接続され前記電圧方形波で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する共振部と、前記発振器の出力側および前記共振部間に直列に接続され前記電圧方形波のうちの高調波成分を排除して前記誘導加熱コイルに前記電圧方形波を供給させる第１のフィルタ部と、前記発振器の出力側および前記共振部間に直列でかつ前記第１のフィルタ部に並列に接続され前記電圧方形波のうちの基本波成分を排除して前記誘導加熱コイルに前記電圧方形波を供給させる第２のフィルタ部と、を具備したことを特徴とした電力供給装置である。
【００３０】
この発明では、発振器から所定の周波数の電圧方形波を供給し、発振器の出力側および共振部間に直列に接続した並列となる第１のフィルタ部および第２のフィルタ部のうち、第１のフィルタ部を透過した電圧方形波の基本波で共振部および誘導加熱コイルとにより直列共振させて被加熱物を誘導加熱するとともに、第２のフィルタ部を透過した電圧方形波の高調波成分で共振部および誘導加熱コイルとにより直列共振させて被加熱物を誘導加熱する。このことにより、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも、異なる周波数による異なる加熱状態の誘導加熱が得られる。
【００３１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の電力供給装置において、前記第１のフィルタ部は、リアクトルで、前記電圧方形波の基本波により前記誘導加熱コイルおよび前記共振部とにより直列共振し、前記第２のフィルタ部は、コンデンサで、前記電圧方形波の高調波成分により前記誘導加熱コイルおよび前記共振部とにより直列共振することを特徴とする。
【００３２】
この発明では、リアクトルで第１のフィルタ部を構成し、コンデンサにて第２のフィルタ部を構成する。このことにより、電圧方形波の基本波および高調波成分の異なる周波数での誘導加熱が簡単な構成で容易に得られる。
【００３３】
請求項１４に記載の発明は、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の電力供給装置において、前記発振器は、スイッチング素子を有した変圧器を備え、前記スイッチング素子の開閉動作により所定の周波数の電圧方形波を出力することを特徴とする。
【００３４】
この発明では、発振器としてスイッチング素子を有した変圧器を設け、スイッチング素子の開閉動作により所定の周波数の電圧方形波を出力させる。このことにより、フーリエ級数にて高調波成分の複合した所定の周波数の電圧方形波として出力させることで、構成が簡単で製造が容易なスイッチング素子を有した変圧器を用いて異なる周波数での誘導加熱が得られる。
【００３５】
請求項１５に記載の発明は、被加熱物を誘導加熱する誘導加熱コイルと、この誘導加熱コイルに電力を供給して前記被加熱物を誘導加熱させる請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の電力供給装置と、を具備したことを特徴とした誘導加熱装置である。
【００３６】
この発明では、請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の電力供給装置から誘導加熱コイルに電力を供給して被加熱物を誘導加熱する。このことにより、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも、異なる周波数で異なる加熱状態の誘導加熱が得られる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の誘導加熱装置における実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態における誘導加熱装置は、例えば被加熱物として表面に複数の凹凸を有した複雑な形状の歯車やねじ、ボルト、ナットなどのほか、複合材料の部材などを加熱処理する構成にて説明するが、これに限らず、いずれの被加熱物をも対象とすることができる。
【００３８】
〔第１の実施の形態〕
（誘導加熱装置の構成）
図１は、第１の実施の形態における誘導加熱装置の概略構成を示す回路図である。図１において、１００は誘導加熱装置で、この誘導加熱装置１００は、被加熱物１０１を誘導加熱する誘導加熱コイル１１０と、この誘導加熱コイル１１０に所定の異なる周波数の電圧を印加して誘導加熱させる電力供給装置１２０と、を備えている。
【００３９】
誘導加熱コイル１１０は、電力供給装置１２０に直列に接続されている。そして、誘導加熱コイル１１０は、電力供給装置１２０から異なる周波数の交流電力が供給されて被加熱物１０１を誘導加熱する。また、電力供給装置１２０は、発振器１２１と、直列共振回路１２２Ａおよび並列共振回路１２２Ｂを備えた整合回路１２２と、を備えている。
【００４０】
そして、発振器１２１は、基本波が例えば１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下の中周波の電圧方形波を供給する。この発振器１２１は、コンバータ１２１Ａと、変圧器である電圧形のインバータ１２１Ｂと、平滑コンデンサＣｆと、を備えている。コンバータ１２１Ａは、例えば各種のブリッジ整流回路が用いられる順変換回路で、商用交流電源ｅに接続されて商用交流電源ｅを直流電源に変換する。この変換した直流電源は、平滑コンデンサＣｆを介して適宜平滑されてインバータ１２１Ｂへ出力される。インバータ１２１Ｂは、電圧形インバータで、コンバータ１２１Ａから出力される直流電源を、一定の周波数、例えば１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下の電圧方形波の単相交流電力に変換する。具体的には、インバータ１２１Ｂは、スイッチング素子である図示しないトランジスタなどを有し、スイッチング素子のオンオフ制御により、フーリエ級数により第ｎ高調波（ｎ：奇数の自然数）が重畳した電圧方形波を出力させる。
【００４１】
また、直列共振回路１２２Ａは、発振器１２１から出力される交流電力の電圧方形波の基本波により、誘導加熱コイル１１０と直列共振して被加熱物１０１を誘導加熱する。そして、直列共振回路１２２Ａは、リアクトルＬと、第１のコンデンサＣ１と、を備え、リアクトルＬと第１のコンデンサＣ１との直列回路を発振器１２１のインバータ１２１Ｂの出力側と誘導加熱コイル１１０との間に直列に接続して構成されている。
【００４２】
第１のコンデンサＣ１は、リアクトルＬを介して通過するインバータ１２１Ｂから出力される交流電力の電圧方形波の基本波で誘導加熱コイル１１０およびリアクトルＬとにより直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱させる。すなわち、第１のコンデンサＣ１は、静電容量が電圧方形波の基本波による共振周波数が例えば１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下となる条件に設定されている。この第１のコンデンサＣ１は、リアクトルＬおよび誘導加熱コイル１１０の無効電力を補償する。ここで、周波数が１０ｋＨｚより低くなると、高調波も連動して低くなり、誘導加熱効果も弱くなり、良好な誘導加熱が得られにくくなるおそれがある。一方、３０ｋＨｚより高くなると、高調波も連動して高くなり、誘導加熱効果も弱くなり、良好な誘導加熱が得られなくおそれがある。このことから、直列共振による共振周波数を１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下に設定することが好ましい。
【００４３】
さらに、並列共振回路１２２Ｂは、発振器１２１から出力される交流電力の電圧方形波の高調波成分により、誘導加熱コイル１１０と並列共振して被加熱物１０１を誘導加熱する。すなわち、基本波に対する第ｎ高調波で誘導加熱コイル１１０と並列して被加熱物１０１を誘導加熱する。そして、並列共振回路１２２Ｂは、第２のコンデンサＣ２が直列共振回路１２２のリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１の接続点と、インバータ１２１Ｂの出力側および誘導加熱コイル１１０の接点との間に接続に誘導加熱コイル１１０に対して並列に接続され、直列共振回路１２２Ａと共有の第１のコンデンサＣ１と、第２のコンデンサＣ２と、にて構成されている。
【００４４】
この並列共振回路１２２Ｂは、インバータ１２１Ｂから出力される交流電力の電圧方形波の高調波成分である第ｎ高調波で第２のコンデンサＣ２と誘導加熱コイル１１０とにより並列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱させる。ここで、直列共振回路１２２ＡのリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１と、並列共振回路１２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２と、誘導加熱コイル１１０との回路構成に対応する図２に示すＬＣ等価回路において、インピーダンス（Ｘ）と周波数（ｆ）との特性は、以下の数１に示す式および図３に示すグラフのようになる。なお、コンデンサＣ１，Ｃ２の等価コンデンサをＣとする。
【００４５】
【数１】
第１共振：ｆｓ１＝１／２π×（（Ｌ０＋Ｌ）×Ｃ１）１／２
第２共振：ｆｐ＝１／２π×（Ｌ０×Ｃ）１／２
第３共振：ｆｓ２＝１／２π×（Ｌ×Ｃ２）１／２
【００４６】
これら数１および図３に示すように、図２に示すＬＣ等価回路においては、理論上３つの共振回路が構成され、周波数の低い側から、リアクトルＬ０，ＬおよびコンデンサＣ２の直列共振となる第１の共振周波数ｆｓ１、リアクトルＬ０およびコンデンサＣ１，Ｃ２の等価コンデンサＣの並列共振となる第２の共振周波数ｆｐ、および、リアクトルＬおよびコンデンサＣ２の直列共振となる第３の共振周波数ｆｓ２が存在する。
【００４７】
このことから、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２との等価コンデンサの静電容量Ｃを、並列共振させる周波数が電圧方形波を構成する第ｎ高調波の周波数と対応する条件の値に設定する。具体的には、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２との等価コンデンサの静電容量をＣとした場合、数１からＣ＝Ｃ１＊Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）となる。このため、第１のコンデンサＣ１は直列共振のために静電容量が特定されることから、第２のコンデンサＣ２の静電容量を適宜設定し、等価コンデンサＣの静電容量を、Ｃ１／（２ｍ＋１）２（ｍ：自然数）における第ｎ次の高調波に対応させればよい。なお、第２のコンデンサＣ２は、誘導加熱コイル１１０の無効電力を補償する程度に設定されていればよく、高調波の交流電流にとって低いインピーダンスに設定されることとなる。
【００４８】
（誘導加熱装置の動作）
次に、上記第１の実施の形態における誘導加熱装置１００の動作を説明する。
【００４９】
発振器１２１から基本波が所定の周波数となる電圧方形波の交流電力が出力されると、直列共振回路１２２ＡのリアクトルＬおよび第１コンデンサＣ１と誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の基本波で直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。また、電圧方形波の交流電力に出力により、並列共振回路１２２Ｂの第２のコンデンサＣ２および第１のコンデンサＣ１の等価コンデンサと誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の所定の第ｎ高調波で並列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。
【００５０】
そして、基本電力となる低周波側となる基本波による電力は発振器１２１の出力にて調整でき、高周波側となる高調波による電力は低周波側の電力のある一定の比率、すなわち高調波の共振周波数によって例えば２０％や３０％などと低周波側の電力に追随して制御される。このことから、共振周波数を励起する高周波により近づけることで高周波側の電力が占める比率を高く設定することが可能となる。すなわち、高周波側の電力を適宜調整できる。このように、１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０で、電圧方形波の基本波と第ｎ高調波との異なる周波数、すなわち図４に示す電圧波形で誘導加熱することができる。
【００５１】
（第１の実施の形態の効果）
上述したように、上記第１の実施の形態では、発振器１２１から第ｎ高調波が重畳した所定の周波数の電圧方形波の交流電力を供給し、発振器１２１の出力側および誘導加熱コイル１１０間に直接に接続した直列共振回路１２２Ａと誘導加熱コイル１１０とにより電圧方形波の基本波で直列共振させて誘導加熱するとともに、発振器１２１の出力側に接続した並列共振回路１２２Ｂと誘導加熱コイル１１０とにより、直列共振と異なる周波数となる電圧方形波の高調波成分である所定の第ｎ高調波で並列共振させて誘導加熱する。このため、１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱でき、構成が簡略化して製造性の向上およびコストの低減を図ることが容易にできるとともに、構成が簡単なことから保守管理も容易にできる。
【００５２】
さらに、１つの発振器１２１にて誘導加熱するため、従来の異なる周波数をそれぞれ出力する複数の発振器の互いの干渉を防止するための構成が不要となり、構成の簡略化および安定した効率的な誘導加熱が得られる。また、複数の発振器での複雑な電力比例配分のための制御が不要で、安定した良好な誘導加熱ができる。
【００５３】
そして、リアクトルＬと第１のコンデンサＣ１との直列回路を発振器１２１のインバータ１２１Ｂの出力側に接続して直列共振回路１２２Ａを構成し、誘導加熱コイル１１０に並列に第２コンデンサＣ２を接続して並列共振回路１２２Ｂを構成させる。このため、２つの第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２と１つのリアクトルＬにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分のうちの第ｎ高調波による誘導加熱との異なる周波数で誘導加熱でき、容易に構成を簡略化できる。
【００５４】
さらに、並列共振回路１２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２を、直列共振回路１２２ＡのリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１の接続点と、発振器１２１の出力側および誘導加熱コイル１１０の接点との間に接続している。このため、発振器１２１および第２のコンデンサＣ２間におけるブスバーの静電容量を第２のコンデンサＣ２の静電容量の一部として利用でき、第２のコンデンサＣ２の静電容量を小さい値に設定可能となり、第２のコンデンサＣ２としてコストが安価な小さい静電容量のものを用いることにより、誘導加熱装置１００を安価に提供できる。
【００５５】
そして、誘導加熱コイル１１０と並列共振状態となる並列共振回路１２２Ｂの等価コンデンサの静電容量Ｃを、並列共振の際の共振周波数が電圧方形波の所定の高調波成分である第ｎ高調波の周波数に対応する値となるように設定することで、１つの発振器１２１および誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱することが容易にできる。
【００５６】
この等価コンデンサの静電容量Ｃの設定は、並列共振回路１２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２の静電容量とこの第２のコンデンサＣ２に直列に接続する第１のコンデンサＣ１の静電容量とに基づいて求められる。このため、電圧方形波の基本波で直列共振する共振周波数に対応して第１のコンデンサＣ１の静電容量が設定されるので、第２のコンデンサＣ２の静電容量が容易に設定され、この第２のコンデンサＣ２の静電容量を適宜第ｎ高調波の周波数に対応する共振周波数に設定することで、高調波成分のｎ値が変更されて異なる加熱状態に設定でき、汎用性も向上できる。
【００５７】
そして、発振器１２１としてスイッチング素子を有したインバータ１２１Ｂを設け、スイッチング素子の開閉動作により基本波が所定の周波数の電圧方形波を出力させる。このため、フーリエ級数にて高調波成分の複合した所定の周波数の電圧方形波として出力させることで、構成が簡単で製造が容易なスイッチング素子を有したインバータ１２１Ｂを用いて異なる周波数での誘導加熱が得られる。すなわち、発振器１２１として、従来から利用されている構成が簡単で小型のインバータを利用でき、製造性の向上および装置コストの低減を容易に図ることができる。
【００５８】
〔第２の実施の形態〕
（誘導加熱装置の構成）
図５は、第２の実施の形態における誘導加熱装置の概略構成を示す回路図である。図５において、２００は誘導加熱装置で、この誘導加熱装置２００は、図１ないし図４に示す第１の実施の形態と同様の誘導加熱コイル１１０と、この誘導加熱コイル１１０に所定の異なる周波数で電圧を印加して誘導加熱させる電力供給装置２２０と、を備えている。なお、誘導加熱装置２００において、図１に示す誘導加熱装置１００と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５９】
そして、電力供給装置２２０は、第１の実施の形態と同様の発振器１２１と、整合回路２２２と、を備えている。そして、整合回路２２２は、第１の実施の形態と同様の直列共振回路１２２Ａと、並列共振回路２２２こＢと、を備えている。この並列共振回路２２２Ｂは、第２のコンデンサＣ２にて構成され、この第２のコンデンサＣ２が第１の実施の形態の誘導加熱装置１００における並列共振回路１２２Ｂの等価コンデンサに対応する。すなわち、誘導加熱装置２００は、第１の実施の形態の誘導加熱装置１００の並列共振回路１２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２を、第１のコンデンサの２次側に接続、具体的には第１のコンデンサＣ１と誘導加熱コイル１１０との接続点と、インバータ１２１Ｂの出力側および誘導加熱コイル１１０の接点との間に接続に誘導加熱コイル１１０に対して並列に接続した構成である。そして、第２のコンデンサＣ２の静電容量は、並列共振させる周波数が電圧方形波を構成する第ｎ高調波の周波数と対応する条件の値に設定される。この並列共振回路２２２Ｂは、発振器１２１から出力される交流電力の電圧方形波の高調波成分により、誘導加熱コイル１１０と並列共振、すなわち誘導加熱コイル１１０と第２のコンデンサＣ２との並列共振にて被加熱物１０１を誘導加熱する。
【００６０】
（誘導加熱装置の動作）
次に、上記第２の実施の形態における誘導加熱装置２００の動作を説明する。
【００６１】
発振器１２１から基本波が所定の周波数となる電圧方形波の交流電圧が出力されると、直列共振回路１２２ＡのリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１と誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の基本波で直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。また、電圧方形波の交流電力の出力により、並列共振回路２２２Ｂの第２のコンデンサＣ２と誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の所定の第ｎ高調波で並列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱する。
【００６２】
そして、基本電力となる低周波側となる基本波による電力は発振器１２１の出力にて調整でき、高周波側となる高調波による電力は低周波側の電力のある一定の比率、すなわち高調波の共振周波数によって例えば２０％や３０％などと低周波側の電力に追随して制御される。このことから、共振周波数を励起する高周波により近づけることで高周波側の電力が占める比率を高く設定することが可能となる。すなわち、高周波側の電力を適宜調整できる。このように、１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０で、電圧方形波の基本波と第ｎ高調波との異なる周波数で誘導加熱することができる。
【００６３】
（第２の実施の形態の効果）
上述したように、上記第２の実施の形態では、１つの発振器１２１および誘導加熱コイル１１０でも、第１の実施の形態と同様に、電圧方形波の基本波で直列共振回路１２２Ａおよび誘導加熱コイル１１０による直列共振と、電圧方形波の第ｎ高調波で並列共振回路２２２Ｂと誘導加熱コイル１１０による並列共振との異なる周波数での誘導加熱が得られ、構成が簡略化して製造性の向上およびコストの低減を図ることが容易にできる。さらに、２つの第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２と１つのリアクトルＬにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分のうちの第ｎ高調波による誘導加熱との異なる周波数で誘導加熱でき、容易に構成を簡略化できる。
【００６４】
また、第２の実施の形態では、並列共振回路２２２Ｂの第２のコンデンサＣ２を、直列共振回路１２２Ａの第１のコンデンサＣ１および誘導加熱コイル１１０の接続点と、インバータ１２１Ｂの出力側および誘導加熱コイル１１０の接続点との間に接続している。このため、第２のコンデンサＣ２が比較的に誘導加熱コイル１１０に対して近い位置に設けられることとなり、高調波成分の電力損失を抑制でき、共振による効率的な励起にて効率的な誘導加熱を得ることができる。
【００６５】
さらに、第２のコンデンサＣ２の静電容量を並列共振の際の共振周波数が第ｎ高調波の周波数に対応する値に設定して、第ｎ高調波で並列共振させて誘導加熱することができ、適宜第ｎ高調波の周波数に対応する共振周波数に設定することで、高調波成分のｎ値が変更されて異なる加熱状態に設定でき、汎用性も向上できる。
【００６６】
〔第３の実施の形態〕
図６は、第３の実施の形態における誘導加熱装置の概略構成を示す回路図である。図６において、３００は誘導加熱装置で、この誘導加熱装置３００は、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様の誘導加熱コイル１１０と、この誘導加熱コイル１１０に所定の異なる周波数で電圧を印加して誘導加熱させる電力供給装置３２０と、を備えている。そして、電力供給装置３２０は、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様の発振器１２１と、第１の直列共振回路３２２Ａおよび第２の直列共振回路３２２Ｂを備えた整合回路３２２と、を具備している。なお、誘導加熱装置３００において、誘導加熱装置１００，２００と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
そして、第１の直列共振回路３２２ちＡ、発振器１２１から出力される交流電力の電圧方形波の基本波により、誘導加熱コイル１１０と直列共振して被加熱物１０１を誘導加熱する。この第１の直列共振回路３２２Ａは、第１のフィルタ部となるリアクトルＬと、共振部となる第１のコンデンサＣ１と、を備え、リアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１の直列回路を発振器１２１のインバータ１２１Ｂの出力側と誘導加熱コイル１１０との間に直列に接続して構成されている。
【００６８】
そして、第１のコンデンサＣ１は、リアクトルＬを介して通過するインバータ１２１Ｂから出力される交流電圧の電圧方形波の基本波で誘導加熱コイル１１０およびリアクトルＬとにより直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導仮設させる。すなわち、第１のコンデンサＣ１は、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様に、静電容量が電圧方形波の基本波による共振周波数が例えば１０ｋＨｚ以上３０ｋＨｚ以下となる条件に設定されている。
【００６９】
また、第２の直列共振回路３２２Ｂは、第２のフィルタ部となる第２のコンデンサＣ２が第１の直列共振回路３２２ＡのリアクトルＬに並列でかつ第１のコンデンサＣ１に直列に接続され、第１の直列共振回路３２２Ａと共有の第１のコンデンサＣ１と、第２のコンデンサＣ２と、にて構成されている。そして、第２の直列共振回路３２２Ｂは、発振器１２１から出力される交流電圧の電圧方形波の高調波成分により、誘導加熱コイル１１０と直列共振して被加熱物１０１を誘導加熱する。すなわち、電圧方形波の高調波成分の第ｎ高調波で、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２の等価コンデンサと誘導加熱コイル１１０とが直列共振状態となり、被加熱物１０１を誘導加熱させる。
【００７０】
ここで、リアクトルＬ、第１のコンデンサＣ１、第２のコンデンサＣ２および誘導加熱コイル１１０との回路構成に対応する図７に示すＬＣ等価回路において、インピーダンスと周波数との特性は、以下の数２に示す式のようになる。コンデンサＣ１，Ｃ２の等価コンデンサをＣとする。そして、インピーダンス（Ｘ）と周波数（ｆ）との関係のグラフは、図３に示す関係と同様となるので省略する。
【００７１】
【数２】
第１共振：ｆｓ１＝１／２π×（（Ｌ０＋Ｌ）×Ｃ１）１／２
第２共振：ｆｐ＝１／２π×（Ｌ×Ｃ２）１／２
第３共振：ｆｓ２＝１／２π×（Ｌ０×Ｃ）１／２
【００７２】
これら数２に示すように、図７に示すＬＣ等価回路においては、理論上３つの共振回路が構成され、周波数の低い側から、リアクトルＬ０，ＬおよびコンデンサＣ１の直列共振となる第１の共振周波数ｆｓ１、リアクトルＬおよびコンデンサＣ２の並列共振となる第２の共振周波数ｆｐ、および、リアクトルＬ０およびコンデンサＣ１，Ｃ２の等価コンデンサＣの直列共振となる第３の共振周波数ｆｓ２が存在する。
【００７３】
このことから、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２との等価コンデンサの静電容量Ｃを、直列共振させる周波数が電圧方形波を構成する第ｎ高周波の周波数と対応する条件の値に設定する。具体的には、第１のコンデンサＣ１および第２のコンデンサＣ２との等価コンデンサの静電容量をＣとした場合、数２からＣ＝Ｃ１＊Ｃ２／（Ｃ１＋Ｃ２）となる。このため、第１のコンデンサＣ１は電圧方形波の基本波による直列共振のために静電容量が特定されることから、第２のコンデンサＣ２の静電容量を適宜設定し、等価コンデンサＣの静電容量を第ｎ次の高調波の周波数となる共振周波数にするように設定すればよい。
【００７４】
（誘導加熱装置の動作）
次に、上記第３の実施の形態における誘導加熱装置３００の動作を説明する。
【００７５】
発振器１２１から基本波が所定の周波数となる電圧方形波の交流電力が出力されると、比較的に低周波となる基本波は、第２のコンデンサＣ２を通過することなくリアクトルＬを通過して誘導加熱コイル１１０に供給される。このことにより、第１の直列共振回路３２２ＡのリアクトルＬおよび第１のコンデンサＣ１と誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の基本波で直列共振状態となり、誘導加熱コイル１１０が被加熱物１０１を誘導加熱する。また、電圧方形波の交流電力の出力により、比較的に高周波となる高調波成分の第ｎ高調波は、リアクトルＬを通過することなく第２のコンデンサＣ２を通過して誘導加熱コイル１１０に供給される。このことにより、第２の直列共振回路３２２Ｂの第２のコンデンサＣ２および第１のコンデンサＣ１の等価コンデンサと誘導加熱コイル１１０とが電圧方形波の所定の第ｎ高調波で直列共振状態となり、誘導加熱コイル１１０が被加熱物１０１を誘導加熱する。
【００７６】
そして、基本電力となる低周波側となる基本波による電力は電力は発振器１２１の出力にて調整でき、高周波側となる高調波による電力は低周波側の電力のある一定の比率、すなわち高調波の共振周波数によって例えば１０％や２０％などと低周波側の電力に追随して制御される。このことから、共振周波数を励起する高周波により近づけることで高周波側の電力が占める比率を高く設定することが可能となり、高周波側の電力を適宜調整できる。このように、１つの発振器１２１および誘導加熱コイル１１０で、電圧方形波の基本波と第ｎ高調波との異なる周波数で誘導加熱することができる。
【００７７】
（第３の実施の形態の効果）
上述したように、上記第３の実施の形態では、発振器１２１から所定の周波数の電圧方形波を供給し、発振器１２１の出力側に接続した第１の直列共振回路３２２Ａと誘導加熱コイル１１０とにより電圧方形波の基本波で直列共振させて誘導加熱するとともに、発振器１２１の出力側に接続した第２の直列共振回路３２２Ｂと誘導加熱コイル１１０とにより電圧方形波の高調波成分で直列共振させて誘導加熱する。このため、第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様に、１つの発振器１２１および１つの誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱でき、構成が簡略化して製造性の向上およびコストの低減を図ることが容易にできるとともに、構成が簡単なことから保守管理も容易にできる。さらに、１つの発振器１２１にて誘導加熱するため、複数の発振器の互いの干渉を防止するための構成が不要で構成の簡略化でき、複雑な電力比例配分のための制御も不要で、安定した効率的な誘導加熱ができる。
【００７８】
そして、リアクトルＬと第１のコンデンサＣ１との直列回路を発振器１２１の出力側に接続して第１の直列共振回路３２２Ａを構成し、リアクトルＬに並列でかつ第１のコンデンサＣ１と直列に第２のコンデンサＣ２を接続して第１のコンデンサＣ１とにて直列回路を構成する第２の直列共振回路３２２Ｂを構成する。このため、２つのコンデンサＣ１，Ｃ２と１つのリアクトルＬにより、電圧方形波の基本波による誘導加熱と、電圧方形波を構成する高調波成分のうちの第ｎ高調波による誘導加熱との異なる周波数で誘導加熱でき、容易に構成を簡略化できる。
【００７９】
また、第２の直列共振回路３２２の等価コンデンサの静電容量Ｃを、直列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分である第ｎ高調波の周波数に対応する値となるように設定することで、１つの発振器１２１および誘導加熱コイル１１０でも、異なる周波数で誘導加熱することが容易にできる。
【００８０】
そして、この等価コンデンサの静電容量Ｃの設定は、第２の直列共振回路３２２Ｂを構成する第２のコンデンサＣ２の静電容量と、この第２のコンデンサＣ２に直列に接続する第１のコンデンサＣ１の静電容量とに基づいて求められる。このため、電圧方形波の基本波で直列共振する共振周波数に対応して第１のコンデンサＣ１の静電容量が設定されるので、第２のコンデンサＣ２の静電容量が容易に設定され、この第２のコンデンサＣ２の静電容量を適宜第ｎ高調波の周波数に対応する共振周波数に設定することで、高調波成分のｎ値が変更されて異なる加熱状態に設定でき、汎用性も向上できる。
【００８１】
〔他の実施の形態〕
なお、本発明の誘導加熱装置は、上記各実施の形態にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８２】
例えば被加熱物１０１として表面に複数の凹凸を有した複雑な形状の歯車や複合材料の部材などを加熱処理する構成に限らず、いずれの被加熱物１０１を誘導加熱してもよい。
【００８３】
また、高調波成分の高周波と基本波の中周波とを供給する構成について説明したが、他の周波数を供給する構成としてもよい。
【００８４】
そして、発振器１２１の構成としては、上述した構成に限らず、基本波と高調波成分とが含まれた電圧方形波を供給するいずれの構成のものでもできる。
【００８５】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構成に変更するなどしてもよい。
【００８６】
【発明の効果】
本発明によれば、電圧方形波の基本波および高調波成分による異なる周波数での共振により被加熱物を誘導加熱するため、１つの発振器および１つの誘導加熱コイルでも異なる周波数で誘導加熱でき、構成が簡略化して製造性の向上およびコストの低減を図ることが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の誘導加熱装置の第１の実施の形態の概略構成を示す回路図である。
【図２】前記第１の実施の形態における対応したＬＣ等価回路を示す回路図である。
【図３】前記第１の実施の形態におけるインピーダンスと周波数との特性関係を示すグラフである。
【図４】前記第１の実施の形態における誘導加熱コイルに供給する２つの周波の電圧波形を示すグラフである。
【図５】本発明の誘導加熱装置の第２の実施の形態の概略構成を示す回路図である。
【図６】本発明の誘導加熱装置の第３の実施の形態の概略構成を示す回路図である。
【図７】前記第３の実施の形態における対応するＬＣ等価回路を示す回路図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００ 誘導加熱装置
１０１ 被加熱物
１１０ 誘導加熱コイル
１２０，２２０，３２０ 電力供給装置
１２１ 発振器
１２１Ａ コンバータ
１２１Ｂ 変圧器としてのインバータ
１２２，２２２，３２２ 整合回路
１２２Ａ 直列共振回路
１２２Ｂ，２２２Ｂ 並列共振回路
３２２Ａ 第１の直列共振回路
３２２Ｂ 第２の直列共振回路
Ｃ 等価コンデンサ
Ｃ１ 共振部である第１のコンデンサ
Ｃ２ 第２のフィルタ部である第２のコンデンサ
Ｃｆ 平滑コンデンサ
Ｌ 第１のフィルタ部であるリアクトル
Claims (15)
- 誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して被加熱物を加熱させる電力供給装置であって、
所定の周波数の電圧方形波を供給する発振器と、
この発振器の出力側および前記誘導加熱コイル間に直列に接続され前記電圧方形波の基本波で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する直列共振回路、および、前記発振器の出力側に接続され前記電圧方形波の高調波成分で前記誘導加熱コイルとにより並列共振する並列共振回路を有した整合回路と、を具備した
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項１に記載の電力供給装置において、
前記直列共振回路は、前記発振器の出力側に接続されリアクトルと第１のコンデンサとの直列回路であり、
前記並列共振回路は、前記発振器の出力側に前記誘導加熱コイルと並列に接続される第２のコンデンサである
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項２に記載の電力供給装置において、
前記第２のコンデンサは、前記直列共振回路のリアクトルおよび第１のコンデンサの接続点と、前記発振器の出力側および前記誘導加熱コイルの接続点との間に接続された
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項２に記載の電力供給装置において、
前記第２のコンデンサは、前記直列共振回路の第１のコンデンサおよび前記誘導加熱コイルの接続点と、前記発振器の出力側および前記誘導加熱コイルの接続点との間に接続された
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電力供給装置において、
前記並列共振回路は、静電容量が並列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定された
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項３に記載の電力供給装置において、
前記第２のコンデンサは、前記第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量を並列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる静電容量に設定された
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項４に記載の電力供給装置において、
前記第２のコンデンサは、静電容量が並列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定された
ことを特徴とした電力供給装置。 - 誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して被加熱物を加熱させる電力供給装置であって、
所定の周波数の電圧方形波を供給する発振器と、
この発振器の出力側に接続され前記電圧方形波の基本波で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する第１の直列共振回路、および、前記発振器の出力側に接続され前記電圧方形波の高調波成分で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する第２の直列共振回路を有した整合回路と、を具備した
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項８に記載の電力供給装置において、
前記第１の直列共振回路は、前記発振器の出力側に接続されリアクトルと第１のコンデンサとの直列回路であり、
前記第２の直列共振回路は、前記リアクトルに並列でかつ前記第１のコンデンサと直列に接続される第２のコンデンサと前記第１のコンデンサとの直列回路である
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項８または請求項９に記載の電力供給装置において、
前記第２の直列共振回路は、静電容量が直列共振の際の共振周波数を所定の高調波成分の周波数に対応する値に設定された
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項９に記載の電力供給装置において、
前記第２のコンデンサは、前記第１のコンデンサとの直列回路における等価コンデンサの静電容量を直列共振の際の共振周波数が所定の高調波成分の周波数に対応する値となる静電容量に設定された
ことを特徴とした電力供給装置。 - 誘導加熱コイルに異なる周波数の電力を供給して前記被加熱物を加熱させる電力供給装置であって、
所定の周波数の電圧方形波を供給する発振器と、
この発振器の出力側に接続され前記電圧方形波で前記誘導加熱コイルとにより直列共振する共振部と、
前記発振器の出力側および前記共振部間に直列に接続され前記電圧方形波のうちの高調波成分を排除して前記誘導加熱コイルに前記電圧方形波を供給させる第１のフィルタ部と、
前記発振器の出力側および前記共振部間に直列でかつ前記第１のフィルタ部に並列に接続され前記電圧方形波のうちの基本波成分を排除して前記誘導加熱コイルに前記電圧方形波を供給させる第２のフィルタ部と、を具備した
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項１２に記載の電力供給装置において、
前記第１のフィルタ部は、リアクトルで、前記電圧方形波の基本波により前記誘導加熱コイルおよび前記共振部とにより直列共振し、
前記第２のフィルタ部は、コンデンサで、前記電圧方形波の高調波成分により前記誘導加熱コイルおよび前記共振部とにより直列共振する
ことを特徴とした電力供給装置。 - 請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の電力供給装置において、
前記発振器は、スイッチング素子を有した変圧器を備え、前記スイッチング素子の開閉動作により所定の周波数の電圧方形波を出力する
ことを特徴とした電力供給装置。 - 被加熱物を誘導加熱する誘導加熱コイルと、
この誘導加熱コイルに電力を供給して前記被加熱物を誘導加熱させる請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の電力供給装置と、
を具備したことを特徴とした誘導加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003141632A JP4063710B2 (ja) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | 電力供給装置および誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003141632A JP4063710B2 (ja) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | 電力供給装置および誘導加熱装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004348993A true JP2004348993A (ja) | 2004-12-09 |
| JP2004348993A5 JP2004348993A5 (ja) | 2006-07-06 |
| JP4063710B2 JP4063710B2 (ja) | 2008-03-19 |
Family
ID=33529936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003141632A Expired - Fee Related JP4063710B2 (ja) | 2003-05-20 | 2003-05-20 | 電力供給装置および誘導加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4063710B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006351352A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Denki Kogyo Co Ltd | 高周波焼入設備の瞬間大電力供給用電源 |
| JP2007194006A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Hitachi Appliances Inc | 誘導加熱装置 |
| JP2008127647A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 表面処理装置およびその方法 |
| JP2018042358A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社三社電機製作所 | 試験用電源装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101834910B1 (ko) * | 2015-04-17 | 2018-03-09 | 주식회사 피에스텍 | 이중주파수 공진형 인버터를 이용한 유도가열 장치 |
-
2003
- 2003-05-20 JP JP2003141632A patent/JP4063710B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006351352A (ja) * | 2005-06-16 | 2006-12-28 | Denki Kogyo Co Ltd | 高周波焼入設備の瞬間大電力供給用電源 |
| JP2007194006A (ja) * | 2006-01-18 | 2007-08-02 | Hitachi Appliances Inc | 誘導加熱装置 |
| JP4652983B2 (ja) * | 2006-01-18 | 2011-03-16 | 日立アプライアンス株式会社 | 誘導加熱装置 |
| JP2008127647A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | High Frequency Heattreat Co Ltd | 表面処理装置およびその方法 |
| JP2018042358A (ja) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | 株式会社三社電機製作所 | 試験用電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4063710B2 (ja) | 2008-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5429391B2 (ja) | 高周波電源 | |
| EP3001551A1 (en) | Non-contact power supply device | |
| US20030035309A1 (en) | Power supply for induction heating or melting | |
| JP2017524327A (ja) | 共振周波数補償 | |
| JP2007026728A (ja) | 誘導加熱方法及び焼入方法 | |
| Lian et al. | Design of a double-sided LC compensated capacitive power transfer system with capacitor voltage stress optimization | |
| RU2012120692A (ru) | Способ индукционного нагрева, применяемый в устройстве, содержащем магнитосвязанные индукторы | |
| JP2011109882A (ja) | 振動型アクチュエータの駆動回路 | |
| US4790980A (en) | Device for the generation of ozone and a process for its operation | |
| JP4700416B2 (ja) | 誘導加熱装置、その方法、および、加熱装置 | |
| JP2005102484A (ja) | 電力供給装置および誘導加熱装置 | |
| JP4063710B2 (ja) | 電力供給装置および誘導加熱装置 | |
| JP3683318B2 (ja) | Ｘ線管給電用電源部よりなるｘ線装置 | |
| JP2004348993A5 (ja) | ||
| Jittakort et al. | Full bridge resonant inverter using asymmetrical control with resonant-frequency tracking for ultrasonic cleaning applications | |
| JP2005312111A (ja) | 電力供給装置 | |
| JP3649322B2 (ja) | インバータ装置の制御方法 | |
| JP2014056114A (ja) | 定着装置 | |
| JP4719513B2 (ja) | 誘導加熱制御装置、誘導加熱装置、および、誘導加熱方法 | |
| RU2240659C2 (ru) | Устройство индукционного нагрева с секционированным индуктором (варианты) | |
| JPH08107311A (ja) | 自励高周波発生器を形成する電子回路装置 | |
| JP2013169120A (ja) | 送電装置、非接触電力伝送システム及び高出力信号生成方法 | |
| US20040035861A1 (en) | High-power control circuit of microwave oven | |
| Sanchis-Kilders et al. | New application of an LLC full bridge inverter topology for corona generation in plastic industry | |
| Espi et al. | Design considerations for three element L-LC resonant inverters for induction heating |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060519 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060519 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20071009 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071116 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071218 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071225 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4063710 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120111 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130111 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140111 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |