JP2013161546A - Induction heating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導加熱装置に関する。 The present invention relates to an induction heating apparatus.
下記特許文献1には、給電側のインピーダンスを調整可能な誘導加熱装置が開示されている。上記誘導加熱装置は、巻線が複数のブロックから構成され、ブロックの接合状態を変えてブロックにより囲まれた空隙の大きさを変えることでコイル内径を変えることと同じ効果を得てインダクタンスを可変する可変コイルを備え、可変コイルのインダクタンスを可変することによってインピーダンスを調整する。また、下記特許文献2には、アクチュエータによりコアを巻線の軸線方向にスライドさせることによって透磁率を変化させてインダクタンスを可変する可変コイルを備え、該可変コイルのインダクタンスを可変することによりインピーダンスを調整する誘導加熱装置が開示されている。
Patent Document 1 below discloses an induction heating device capable of adjusting the impedance on the power feeding side. In the above induction heating device, the winding is composed of a plurality of blocks, and the inductance is variable with the same effect as changing the coil inner diameter by changing the joining state of the blocks and changing the size of the gap surrounded by the blocks. And adjusting the impedance by changing the inductance of the variable coil. Further,
ところで、上記各従来技術では、給電側に可変コイルのブロックに囲まれた空隙の大きさを可変することにより、または可変コイルのコアをスライドさせることによって給電側のインダクタンスを可変するが、電流容量が大きいことにより可変コイルが大型化する必要がある場合に、可変機構が大規模になり、コストが増大するという問題が発生する。また、可変コイルの代わりに可変コンデンサを用いてインピーダンスを調整するものであっても、同様の問題が発生する。 By the way, in each of the above prior arts, the inductance on the power feeding side is varied by varying the size of the gap surrounded by the variable coil block on the power feeding side or by sliding the core of the variable coil. When it is necessary to increase the size of the variable coil due to the large value, the problem arises that the variable mechanism becomes large and costs increase. A similar problem occurs even when the impedance is adjusted using a variable capacitor instead of the variable coil.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、給電側のインピーダンスを調整可能かつ、装置の大型化に伴うコストの増大を抑えることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to adjust the impedance on the power feeding side and suppress an increase in cost associated with an increase in the size of the apparatus.
上記目的を達成するために、本発明では、第1の解決手段として、加熱コイルと、交流電力を出力する電力出力手段と、交流電力を電力出力手段から加熱コイルに伝送する一対の電力伝送部材と、一対の電力伝送部材の対向距離、長さ、幅及び対向面積の少なくとも1つを可変する可変部とを具備する、という手段を採用する。 In order to achieve the above object, in the present invention, as a first solving means, a heating coil, a power output means for outputting AC power, and a pair of power transmission members for transmitting AC power from the power output means to the heating coil And a variable section that varies at least one of the facing distance, length, width, and facing area of the pair of power transmission members.
本発明では、第2の解決手段として、上記第1の解決手段において、加熱コイルに流れる交流電流を検出する電流センサと、交流電流が最大になるように一対の電力伝送部材の対向距離、長さ、幅及び対向面積の少なくとも1つを可変部に可変させる制御部とをさらに具備する、という手段を採用する。 In the present invention, as the second solution, in the first solution, a current sensor that detects an alternating current flowing in the heating coil, and a facing distance and a length of the pair of power transmission members so that the alternating current is maximized. Further, a means of further including a control unit that changes the at least one of the width and the facing area to the variable unit is adopted.
本発明では、第3の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、一対の電力伝送部材は対向配置されると共に長さ方向に伸縮自在な一対のブスバーであり、可変部は、前記一対のブスバーの長さを可変する、という手段を採用する。 In the present invention, as a third solving means, in the first or second solving means, the pair of power transmission members is a pair of bus bars arranged opposite to each other and extendable in the length direction. A means of changing the length of the pair of bus bars is adopted.
本発明では、第4の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、一対の電力伝送部材は対向配置されると共に幅方向に伸縮自在な一対のブスバーであり、可変部は、前記一対のブスバーの幅を可変する、という手段を採用する。 In the present invention, as a fourth solving means, in the first or second solving means, the pair of power transmission members is a pair of bus bars arranged opposite to each other and expandable in the width direction. A means of changing the width of the pair of bus bars is employed.
本発明では、第5の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、前記一対の電力伝送部材は対向配置された一対のブスバーであり、お互いに逆方向にスライド可能であり、前記可変部は、前記一対のブスバーを逆方向にスライドすることにより前記対向面積を可変する、という手段を採用する。 In the present invention, as a fifth solving means, in the first or second solving means, the pair of power transmission members are a pair of bus bars arranged to face each other, and can slide in opposite directions to each other, The variable portion employs means for varying the facing area by sliding the pair of bus bars in the opposite direction.
本発明では、第6の解決手段として、上記第1または第2の解決手段において、一対の電力伝送部材は、非接触給電を行う給電コイル及び受電コイルであり、給電コイルが電力発生手段に接続され、受電コイルが加熱コイルに接続されており、可変部は、給電コイルと受電コイルとの対向距離を可変する、という手段を採用する。 In the present invention, as a sixth solution, in the first or second solution, the pair of power transmission members are a power supply coil and a power reception coil that perform non-contact power supply, and the power supply coil is connected to the power generation means. The power receiving coil is connected to the heating coil, and the variable portion adopts a means for varying the facing distance between the power feeding coil and the power receiving coil.
本発明によれば、一対の電力伝送部材の対向距離、長さ、幅及び対向面積の少なくとも1つを可変することにより、交流電力の受電側である加熱コイルに対する給電側のインピーダンスを調整することが可能である。また、本発明によれば、交流電力の伝送路を構成する一対の電力伝送部材によって給電側のインピーダンスを調整するので、可変コイルや可変コンデンサによって給電側のインピーダンスを調整する場合よりも装置の大型化に伴うコストの増大を抑えることができる。 According to the present invention, by adjusting at least one of a facing distance, a length, a width, and a facing area of the pair of power transmission members, the impedance on the power feeding side with respect to the heating coil that is the AC power receiving side is adjusted. Is possible. Further, according to the present invention, since the impedance on the power feeding side is adjusted by the pair of power transmission members constituting the AC power transmission path, the apparatus is larger than the case where the impedance on the power feeding side is adjusted by a variable coil or a variable capacitor. An increase in cost due to the conversion can be suppressed.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
初めに第1実施形態について説明する。本第1実施形態に係る誘導加熱装置は、図1に示すように、コンバータ1、インバータ2、トランス3、コンデンサ4及び加熱部5から構成されている。なお、これら構成要素のうち、コンバータ1、インバータ2、トランス3及びコンデンサ4は、本第1実施形態における電力出力手段を構成する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First embodiment]
First, the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the induction heating apparatus according to the first embodiment includes a converter 1, an
また、上記加熱部5は、図2に示すように、第1のブスバー51(電力伝送部材)、第2のブスバー52(電力伝送部材)、第1の電力線53、第2の電力線54、加熱コイル55、電流センサ56、可変部57及び制御部58から構成されている。これら構成要素のうち、第1、第2のブスバー51,52は、本第1実施形態における電力伝送部材である。
As shown in FIG. 2, the
このような誘導加熱装置は、三相200Vまたは三相400V等の系統電源から電力供給を受けて作動する装置である。すなわち、上記コンバータ1は、入力端が系統電源に接続され、出力端がインバータ2の入力端に接続されている。このようなコンバータ1は、系統電源から供給される系統電力を直流電力に変換する整流器であり、該直流電力をインバータ2に出力する。インバータ2は、コンバータ1から供給される直流電力を系統電力よりも周波数が高い交流電力(高周波電力)に変換するものであり、一対の出力端がトランス3の1次巻線31に接続されている。
Such an induction heating device is a device that operates by receiving power supply from a system power source such as a three-phase 200V or a three-phase 400V. That is, the converter 1 has an input end connected to the system power supply and an output end connected to the input end of the
トランス3は、1次巻線31及び2次巻線32から構成され、1次巻線31がインバータ2の出力端に接続されている。また、2次巻線32は、図2に示すように、一端がコンデンサ4の一端に接続され、他端が第2のブスバー52の一端に接続されている。このようなトランス3は、インバータ2から供給される交流電力を変圧してコンデンサ4及び加熱部5に供給する。コンデンサ4は、一端が2次巻線32の一端に接続され、他端が上記加熱部5の第1のブスバー51の一端に接続されている。このようなコンデンサ4は、トランス3、第1、第2のブスバー51,52及び加熱コイル55とともに共振回路を構成する共振用コンデンサである。
The transformer 3 includes a
上記加熱部5において、第1のブスバー51は、銅等の導電体からなる長方形の板であり、長さ方向の一端がコンデンサ4の他端に接続され、他端が第1の電力線53の一端に接続されている。第2のブスバー52は、第1のブスバー51と同じ素材、大きさ及び形状を有するものであり、長さ方向の一端が2次巻線32の他端に接続され、他端が第2の電力線54の一端に接続されている。このような第1、第2のブスバー51,52は、正対するように対向配置されている。
In the
第1の電力線53は、フレキシブルブスバー等の可撓性を有する導線であり、一端が第1のブスバー51の他端に接続され、他端が加熱コイル55の一端に接続されている。第2の電力線54は、第1の電力線53と同様に、可撓性を有する導線であり、一端が第2のブスバー52の他端に接続され、他端が加熱コイル55の他端に接続されている。
The
加熱コイル55は、一端が第1の電力線53の他端に接続され、他端が第2の電力線54の他端に接続されている。このような加熱コイル55は、上記高周波電力の通電によって周囲に磁界を発生させ、近傍に配置された鋼板(被加熱物)を誘導加熱する。電流センサ56は、第2の電力線54に取り付けられ、上記高周波電力によって第2の電力線54を流れる高周波電流、つまり、第2のブスバー52から加熱コイル55に流れる交流電流を検出し、その検出結果を示す電流検出信号を制御部58に出力する。
The
可変部57は、第1のブスバー51と第2のブスバー52との対向距離を可変、つまり、第1、第2のブスバー51,52を近づけたりあるいは遠ざけたりさせるものであり、図2に示すように、可動部57a、モータドライバ57b及びモータ57cから構成されている。可動部57aは、絶縁材料からなると共にネジ穴に雌ねじ溝が形成された雌ねじ部a1,b1と、当該雌ねじ部a1,b1各々に螺合する雄ねじ溝が周面に形成された棒状の雄ねじ部a2,b2とからなる一種のボールねじ機構である。
The
一方の雌ねじ部a1は第1のブスバー51に固定され、他方の雌ねじ部b1は第2のブスバー52に固定されている。また、各雄ねじ部a2,b2は、軸線が第1のブスバー51及び第2のブスバー52の対向方向と一致するように配置されている。このような可動部57aは、モータ57cにより雄ねじ部a2,b2が回転駆動されると、当該雄ねじ部a2,b2の回転に伴って各雌ねじ部a1,b1に各々固定された第1のブスバー51及び第2のブスバー52を対向方向に移動させる。
One female screw part a1 is fixed to the
モータドライバ57bは、制御部58から入力される指令信号に基づいてモータ57cを駆動するためのモータ駆動信号(駆動電流)を生成し、モータ57cに供給する。モータ57cは、モータドライバ57bから供給されるモータ駆動信号に基づいて回転することにより各雄ねじ部a2,b2を回転駆動する。
The
制御部58は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ、入出力インターフェイス等が一体的に組み込まれたマイクロコントローラであり、電流センサ56から入力される電流検出信号に基づいて高周波電流が最大になるように可変部57をフィードバック制御する。つまり、制御部58は、高周波電流が最大になるように第1、第2のブスバー51,52の対向距離を可変部57に調節させる。
The
次に、このように構成された本誘導加熱装置の動作について説明する。
まず、作業者が、系統電源から電力供給される誘導加熱装置の加熱コイル55を鋼板(被加熱物)に近づけて誘導加熱を開始する。この際、鋼板の材質、加熱コイル55と鋼板との距離等に応じて加熱コイル55のインダクタンス(インピーダンス)が変化する。このような加熱コイル55に最も大きな高周波電力(高周波電流)を供給して鋼板を効率的に加熱するためには、加熱コイル55(高周波電力の受電側)に対する給電側のインダクタンス(インピーダンス)を加熱コイル55のインダクタンス(インピーダンス)にマッチングさせる必要がある。
Next, the operation of the induction heating apparatus configured as described above will be described.
First, an operator starts induction heating by bringing the
電流センサ56は、加熱コイル55を流れる高周波電流つまり第2の電力線54に流れる高周波電流の検出値を電流検出信号として制御部58に出力する。制御部58は、この電流検出信号に基づいて上記高周波電流が最大になるように可変部57をフィードバック制御することにより、第1、第2のブスバー51,52の対向距離を調節させる。この結果、加熱コイル55(高周波電力の受電側)に対する給電側のインピーダンス(インダクタンス)が加熱コイル55のインダクタンスにマッチングするように調整される。
The
例えば、加熱コイル55のインダクタンスが大きくなった場合には、第1、第2のブスバー51,52のインダクタンスを小さくする必要があるので第1、第2のブスバー51,52の対向距離は狭くなり(図3(a)参照)、加熱コイル55のインダクタンスが小さくなった場合には、第1、第2のブスバー51,52のインダクタンスを大きくする必要があるので第1、第2のブスバー51,52の対向距離は広くなる(図3(b)参照)。
For example, when the inductance of the
このような本第1実施形態によれば、第1、第2のブスバー51,52の対向距離を可変することにより、加熱コイル55(受電側)に対する給電側インピーダンス(インダクタンス)をマッチングさせることが可能である。また、本第1実施形態によれば、高周波電力の伝送路を構成する第1、第2のブスバー51,52によって給電側のインピーダンスを調整するので、可変コイルや可変コンデンサによって給電側のインピーダンスを調整する従来技術よりも、装置の大型化に伴うコストの増大を抑えることができる。 According to the first embodiment, the feeding-side impedance (inductance) for the heating coil 55 (power receiving side) can be matched by changing the facing distance between the first and second bus bars 51 and 52. Is possible. Further, according to the first embodiment, since the impedance on the power feeding side is adjusted by the first and second bus bars 51 and 52 constituting the transmission path of the high frequency power, the impedance on the power feeding side is adjusted by a variable coil or a variable capacitor. It is possible to suppress an increase in cost associated with an increase in the size of the apparatus as compared with the conventional technique to be adjusted.
〔第2実施形態〕
次に、第2実施形態について図4を参照して説明する。
本第2実施形態に係る誘導加熱装置は、第1実施形態の可動部57aに代えて可動部57dを備え、また第1実施形態の第1、第2のブスバー51,52に代えて第1、第2のブスバー51A,52Aを備えるものである。これ以外の構成要素については第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
The induction heating apparatus according to the second embodiment includes a
本第2実施形態における第1、第2のブスバー51A,52Aは、長さ方向にスライド自在な2枚の長方形の板部材51a,51b,52a,52bからそれぞれ構成されている。すなわち、第1のブスバー51Aは2枚の板部材51a,51bから構成され、第2のブスバー52Aは2枚の板部材52a,52bから構成されている。このような第1、第2のブスバー51A,52Aは、2枚の板部材51a,51b,52a,52bが長さ方向にスライドすることにより、全体的な長さが変化する。
The first and second bus bars 51A, 52A in the second embodiment are respectively composed of two
また、本第2実施形態における可動部57dは、雄ねじ部a2,b2の軸線が第1、第2のブスバー51A,52Aの対向方向ではなく、当該第1、第2のブスバー51A,52Aの長さ方向に設定されている。また、この可動部57dにおける雌ねじ部a1,b1は、2枚の板部材51a,51b,52a,52bのうち、一方の板部材51a,52aにそれぞれ固定されている。このような可動部57dは、一方の板部材51a,52aを固定された他方の板部材51b,52bに対して長さ方向にスライドさせる。
Further, in the
このような誘導加熱装置では、加熱コイル55を流れる高周波電流が最大となるように一方の板部材51a,52aのスライド量が可変されることにより第1、第2のブスバー51A,52Aの全体的な長さ、つまり第1、第2のブスバー51A,52Aのインダクタンスが調節される。そして、この結果として、加熱コイル55(高周波電力の受電側)に対する給電側のインダクタンス(インピーダンス)が加熱コイル55のインダクタンスにマッチングするように調整される。
In such an induction heating device, the overall amount of the first and
例えば、加熱コイル55のインダクタンスが大きくなった場合には、第1、第2のブスバー51A,52Aのインダクタンスを小さくする必要があるので第1、第2のブスバー51A,52Aは短くなり(図4(a)参照)、加熱コイル55のインダクタンスが小さくなった場合には、第1、第2のブスバー51A,52Aのインダクタンスを大きくする必要があるので第1、第2のブスバー51A,52Aは長くなる(図4(b)参照)。
For example, when the inductance of the
このような本第2実施形態によれば、第1、第2のブスバー51A,52Aの長さを可変することにより給電側のインダクタンス(インピーダンス)を調整することが可能である。また、本第2実施形態によれば、高周波電力の伝送路を構成する第1、第2のブスバー51A,52Aによって給電側のインピーダンスを調整するので、可変コイルや可変コンデンサによって給電側のインピーダンスを調整する従来技術よりも、装置の大型化に伴うコストの増大を抑えることができる。
According to the second embodiment, it is possible to adjust the inductance (impedance) on the power feeding side by changing the lengths of the first and
〔第3実施形態〕
次に、第3実施形態について図5を参照して説明する。
第3実施形態に係る誘導加熱装置は、第1実施形態の可動部57aに代えて可動部57eを備え、第1実施形態の第1、第2のブスバー51,52に代えて第1、第2のブスバー51B,52Bを備えるものである。これ以外の構成要素については第1実施形態と同様である。なお、図5は、第1のブスバー51B、第1の電力線53、雌ねじ部a1及び雄ねじ部a2の上面図であるが、その下には第2のブスバー52B、第2の電力線54、雌ねじ部b1及び雄ねじ部b2が同じように配置されている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG.
The induction heating apparatus according to the third embodiment includes a
本第3実施形態における第1、第2のブスバー51B,52Bは、幅方向にスライド自在な2枚の長方形の板部材51c,51d,52c,52dからそれぞれ構成されている。すなわち、第1のブスバー51Bは2枚の板部材51c,51dから構成され、第2のブスバー52Bは2枚の板部材52c,52dから構成されている。このような第1、第2のブスバー51B,52Bは、2枚の板部材51c,51d,52c,52dが幅方向にスライドすることにより、全体的な幅が変化する。
The first and second bus bars 51B and 52B in the third embodiment are respectively composed of two
また、本第3実施形態における可動部57eは、雌ねじ部a1,b1が2枚の板部材51c,51d,52c,52dのうち、一方の板部材51c,52cにそれぞれ固定されている。このような可動部57eは、一方の板部材51c,52cを固定された他方の板部材51d,52dに対して幅方向にスライドさせる。
In the
このような誘導加熱装置では、加熱コイル55を流れる高周波電流が最大となるように一方の板部材51c,52cのスライド量が可変されることにより第1、第2のブスバー51B,52Bの全体的な幅、つまり第1、第2のブスバー51B,52Bのインダクタンスが調節される。そして、この結果として、加熱コイル55(高周波電力の受電側)に対する給電側のインダクタンス(インピーダンス)が加熱コイル55のインダクタンスにマッチングするように調整される。
In such an induction heating apparatus, the overall amount of the first and second bus bars 51B and 52B is changed by varying the slide amount of the one
例えば、加熱コイル55のインダクタンスが大きくなった場合には、第1、第2のブスバー51B,52Bのインダクタンスを小さくする必要があるので第1、第2のブスバー51B,52Bの幅は広くなり(図5(a)参照)、加熱コイル55のインダクタンスが小さくなった場合には、第1、第2のブスバー51B,52Bのインダクタンスを小さくする必要があるので第1、第2のブスバー51B,52Bの幅は狭くなる(図5(b)参照)。
For example, when the inductance of the
このような本第3実施形態によれば、第1、第2のブスバー51B,52Bの幅を可変することにより給電側のインピーダンス(インダクタンス)を調整することが可能である。また、本第3実施形態によれば、高周波電力の伝送路を構成する第1、第2のブスバー51B,52Bによって給電側のインピーダンスを調整するので、可変コイルや可変コンデンサによって給電側のインピーダンスを調整する従来技術よりも、装置の大型化に伴うコストの増大を抑えることができる。 According to the third embodiment, the impedance (inductance) on the power feeding side can be adjusted by changing the widths of the first and second bus bars 51B and 52B. Further, according to the third embodiment, since the impedance on the power feeding side is adjusted by the first and second bus bars 51B and 52B constituting the high-frequency power transmission path, the impedance on the power feeding side is adjusted by a variable coil or a variable capacitor. It is possible to suppress an increase in cost associated with an increase in the size of the apparatus as compared with the conventional technique to be adjusted.
〔第4実施形態〕
次に、第4実施形態について図6を参照して説明する。
第4実施形態に係る誘導加熱装置は、コンバータ11、インバータ12、第1のコンデンサ13、給電コイル14、受電コイル15、第2のコンデンサ16、加熱コイル17、電流センサ18、可変部19及び制御部20から構成されている。なお、コンバータ11、インバータ12及び加熱コイル17については、第1〜第3実施形態のコンバータ1、インバータ2及び加熱コイル55と同様の構成であるので説明を省略する。また、コンバータ11及びインバータ12は、本第4実施形態における電力出力手段を構成する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG.
The induction heating device according to the fourth embodiment includes a
第1のコンデンサ13は、一端がインバータ12の一方の出力端子に接続され、他端が給電コイル14の一端に接続されている。このような第1のコンデンサ13は、給電コイル14と共振回路を構成する共振用コンデンサである。給電コイル14は、一端が第1のコンデンサ13の他端に接続され、他端がインバータ12の他方の出力端に接続されている。このような給電コイル14は、インバータ12から高周波電力が供給されると高周波磁界を発生する。
One end of the
受電コイル15は、一端が第2のコンデンサ16の一端に接続され、他端が加熱コイル17の他端に接続されている。このような受電コイル15は、給電コイル14と電磁気的に結合しており、給電コイル14に供給される高周波電力に対応した高周波電力を発生する。このような給電コイル14と受電コイル15とは、磁界共鳴方式の非接触給電を行うものであり、正対するように対向配置されている。第2のコンデンサ16は、一端が受電コイル15の一端に接続され、他端が加熱コイル17の一端に接続されている。このような第2のコンデンサ16は、受電コイル15及び加熱コイル17と共振回路を構成する共振用コンデンサである。
The
電流センサ18は、受電コイル15の他端と加熱コイル17の他端との間に設けられ、受電コイル15から加熱コイル17に流れる高周波電流を検出し、その検出結果を示す電流検出信号を制御部20に出力する。可変部19は、制御部20から入力される制御指令に基づいて給電コイル14と受電コイル15との対向距離を可変するものである。このような可変部19は、例えば、第1〜第3実施形態の可動部と同様にボールねじ機構、モータドライバ及びモータ等から構成されている。
The
制御部20は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ、入出力インターフェイス等が一体的に組み込まれたマイクロコントローラであり、電流センサ18から入力される電流検出信号に基づいて加熱コイル17に流れる高周波電流が最大になるように可変部19をフィードバック制御する。つまり、制御部20は、上記高周波電流が最大になるように給電コイル14と受電コイル15との対向距離を可変部19に調節させる。
The
このような本誘導加熱装置では、電流センサ18の電流検出信号に基づいて加熱コイル17に流れる高周波電流が最大になるように給電コイル14と受電コイル15との対向距離が調節される。そして、この結果として、加熱コイル17(高周波電力の受電側)に対する給電側のインピーダンス(インダクタンス)が加熱コイル17のインダクタンスにマッチングするように調整される。
In such an induction heating apparatus, the facing distance between the feeding
このような本第4実施形態によれば、給電コイル14と受電コイル15との対向距離を可変することにより給電側のインピーダンス(インダクタンス)を調整することが可能である。また、本第4実施形態によれば、高周波電力の伝送路を構成する給電コイル14及び受電コイル15によって給電側のインピーダンスを調整するので、可変コイルや可変コンデンサによって給電側のインピーダンスを調整する従来技術よりも、装置の大型化に伴うコストの増大を抑えることができる。
According to the fourth embodiment, the impedance (inductance) on the power feeding side can be adjusted by changing the facing distance between the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
(1)上記第1実施形態では、第1、第2のブスバー51,52の対向距離を可変して給電側のインピーダンス(インダクタンス)を調整したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図7に示すように、長さ方向に連結した2枚の長方形の板部材51e,51f、52e,52fから第1、第2のブスバー51C,52Cを構成し、2枚の板部材51e,51f、52e,52fのうち、一方の板部材51e,52eのみを対向方向に移動させるように構成してもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, For example, the following modifications can be considered.
(1) In the first embodiment, the impedance (inductance) on the power feeding side is adjusted by changing the facing distance between the first and second bus bars 51 and 52, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 7, two
例えば、加熱コイル55のインダクタンスが大きくなった場合には、第1、第2のブスバー51C,52Cのインダクタンスを小さくする必要があるので板部材51e,52eの対向距離は狭くなり(図7(a)参照)、加熱コイル55のインダクタンスが小さくなった場合には、第1、第2のブスバー51C,52Cのインダクタンスを大きくする必要があるので板部材51e,52eの対向距離は広くなる(図7(b)参照)。
For example, when the inductance of the
(2) 上記第1〜第3実施形態では、対向配置された一対のブスバーの対向距離、長さまたは幅を可変したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図8に示すように、第1、第2のブスバー51D,52Dはお互いに逆方向にスライド可能であり、可変部57は、第1、第2のブスバー51D,52Dを逆方向にスライドすることにより対向面積を可変するようにしてもよい。
(2) In the first to third embodiments, the facing distance, length, or width of the pair of bus bars arranged to face each other is variable, but the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, the first and
例えば、加熱コイル55のインダクタンスが小さくなった場合には、第1、第2のブスバー51D,52Dのインダクタンスを大きくする必要があるので、第1、第2のブスバー51,52の対向面積は小さくなり(図8(b)参照)、加熱コイル55のインダクタンスが大きくなった場合には、第1、第2のブスバー51D,52Dのインダクタンスを小さくする必要があるので。第1、第2のブスバー51,52の対向面積は大きくなる(図8(a)参照)。
For example, when the inductance of the
(3) 上記第1〜第3実施形態及び変形例(1)、(2)では、対向配置された一対のブスバーの対向距離、長さ、幅及び対向面積のいずれかを可変したが、対向距離、長さ、幅及び対向面積を同時に可変する構成としてもよい。 (3) In the first to third embodiments and the modified examples (1) and (2), any one of the facing distance, length, width, and facing area of the pair of bus bars arranged to face each other is changed. The distance, length, width, and facing area may be varied at the same time.
(4) 上記第1実施形態では第1、第2のブスバー51,52の両方,また上記第4実施形態では給電コイル14及び受電コイル15の両方を移動させているが、いずれか一方を固定し、他方を移動するようにしてもよい。
(5) 上記第1〜第4実施形態及び変形例(1)、(2)では、一対のブスバーの対向距離、長さ、幅及び対向面積あるいは給電コイル14と受電コイル15との対向距離を自動制御したが、本発明はこれに限定されない。上記自動制御に代えて手動操作によって対向距離や、長さや、幅や、対向面積を調節してもよい。この場合、電流センサ56,18及び制御部58,20は不要となる。
(4) In the first embodiment, both the first and second bus bars 51 and 52, and in the fourth embodiment, both the feeding
(5) In the first to fourth embodiments and the modified examples (1) and (2), the opposing distance, length, width and opposing area of the pair of bus bars or the opposing distance between the feeding
(6)上記第1〜第3実施形態にはコンデンサ4が設けられているが、このコンデンサ4については省略してもよい。また、第4実施形態にも第1のコンデンサ13及び第2のコンデンサ16が設けられているが、これら第1、第2のコンデンサ13,16も省略してもよい。つまり、第4実施形態は、磁界共鳴方式の非接触給電を行う誘導加熱装置であるが、電磁誘導方式の非接触給電を行う誘導加熱装置としてもよい。
(6) Although the capacitor 4 is provided in the first to third embodiments, the capacitor 4 may be omitted. In the fourth embodiment, the
1…コンバータ、2…インバータ、3…トランス、4…コンデンサ、5…加熱部、31…1次巻線、32…2次巻線、51、51A、51B、51C、51D…第1のブスバー(電力伝送部材)、52、52A、52B、52C、52D…第2のブスバー(電力伝送部材)、53…第1の電力線、54…第2の電力線、55…加熱コイル、56…電流センサ、57…可変部、57a、57d、57e…可動部、57b…モータドライバ、57c…モータ、a1,b1…雌ねじ部、a2,b2…雄ねじ部、58…制御部、11…コンバータ、12…インバータ、13…第1のコンデンサ、14…給電コイル、15…受電コイル、16…第2のコンデンサ、17…加熱コイル、18…電流センサ、19…可変部、20…制御部、51a、51b、51c、51d、51e、51f、52a、52b、52e、52f…板部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Converter, 2 ... Inverter, 3 ... Transformer, 4 ... Condenser, 5 ... Heating part, 31 ... Primary winding, 32 ... Secondary winding, 51, 51A, 51B, 51C, 51D ... 1st bus bar ( (Power transmission member), 52, 52A, 52B, 52C, 52D ... second bus bar (power transmission member), 53 ... first power line, 54 ... second power line, 55 ... heating coil, 56 ... current sensor, 57 ... variable part, 57a, 57d, 57e ... movable part, 57b ... motor driver, 57c ... motor, a1, b1 ... female screw part, a2, b2 ... male screw part, 58 ... control part, 11 ... converter, 12 ... inverter, 13 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1st capacitor | condenser, 14 ... Feed coil, 15 ... Power receiving coil, 16 ... 2nd capacitor | condenser, 17 ... Heating coil, 18 ... Current sensor, 19 ... Variable part, 20 ... Control part, 51a, 51b, 1c, 51d, 51e, 51f, 52a, 52b, 52e, 52f ... plate member
Claims (6)
交流電力を出力する電力出力手段と、
前記交流電力を前記電力出力手段から前記加熱コイルに伝送する一対の電力伝送部材と、
前記一対の電力伝送部材の対向距離、長さ、幅及び対向面積の少なくとも1つを可変する可変部と
を具備することを特徴とする誘導加熱装置。 A heating coil;
Power output means for outputting AC power;
A pair of power transmission members for transmitting the AC power from the power output means to the heating coil;
An induction heating apparatus comprising: a variable portion that varies at least one of a facing distance, a length, a width, and a facing area of the pair of power transmission members.
前記交流電流が最大になるように前記一対の電力伝送部材の対向距離、長さ、幅及び対向面積の少なくとも1つを可変部に可変させる制御部と
をさらに具備することを特徴とする請求項1に記載の誘導加熱装置。 A current sensor for detecting an alternating current flowing in the heating coil;
The apparatus further comprises: a control unit configured to change at least one of a facing distance, a length, a width, and a facing area of the pair of power transmission members to a variable unit so that the alternating current is maximized. 2. The induction heating apparatus according to 1.
前記可変部は、前記一対のブスバーの長さを可変することを特徴とする請求項1または2に記載の誘導加熱装置。 The pair of power transmission members are a pair of bus bars that are arranged opposite to each other and extendable in the length direction,
The induction heating apparatus according to claim 1, wherein the variable portion varies a length of the pair of bus bars.
前記可変部は、前記一対のブスバーの幅を可変することを特徴とする請求項1または2に記載の誘導加熱装置。 The pair of power transmission members are a pair of bus bars that are arranged opposite to each other and extendable in the width direction,
The induction heating apparatus according to claim 1, wherein the variable portion varies a width of the pair of bus bars.
前記可変部は、前記一対のブスバーを逆方向にスライドすることにより前記対向面積を可変することを特徴とする請求項1または2に記載の誘導加熱装置。 The pair of power transmission members are a pair of bus bars arranged to face each other, and can slide in opposite directions to each other,
The induction heating apparatus according to claim 1, wherein the variable portion varies the facing area by sliding the pair of bus bars in the reverse direction.
前記可変部は、前記給電コイルと前記受電コイルとの対向距離を可変することを特徴とする請求項1または2に記載の誘導加熱装置。 The pair of power transmission members are a power feeding coil and a power receiving coil that perform non-contact power feeding, the power feeding coil is connected to power generating means, and the power receiving coil is connected to the heating coil,
The induction heating apparatus according to claim 1, wherein the variable portion varies a facing distance between the power feeding coil and the power receiving coil.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012020322A JP2013161546A (en) | 2012-02-01 | 2012-02-01 | Induction heating apparatus |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2018079134A1 (en) * | 2016-10-31 | 2019-06-24 | 株式会社江口高周波 | Reactor |
JP2022097972A (en) * | 2020-12-21 | 2022-07-01 | 電気興業株式会社 | High-frequency induction heating device |
-
2012
- 2012-02-01 JP JP2012020322A patent/JP2013161546A/en active Pending
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