JP4266486B2 - 誘導加熱用インバータ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱用インバータ装置に関し、さらに詳細には、装置全体の構造を改善した誘導加熱用インバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、所定の形状に形成された加熱コイルを接続し、当該接続した加熱コイルに高周波電力を供給することにより、当該加熱コイル上の被加熱物を誘導加熱する誘導加熱用インバータ装置が知られている。
【０００３】
図１には、加熱コイルを接続した状態の従来の誘導加熱用インバータ装置の回路構成図が示されており、図２には、図１に示す誘導加熱用インバータ装置の斜視図が示されており、図３には、図１に示す誘導加熱用インバータ装置の概念構成説明図が示されている。
【０００４】
上記した図１乃至図３に示される誘導加熱用インバータ装置１００は、所謂、電圧型インバータであり、この誘導加熱用インバータ装置１００には、出力端子１０２ａ，１０２ｂを介して加熱コイル１０４が接続されることになる。
【０００５】
ここで、誘導加熱用インバータ装置１００は、ＦＥＴモジュールやＩＧＢＴモジュールなどにより構成されるインバータスイッチング部１０６と、出力トランス部１０８と、共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂとを有して構成されている。そして、これらインバータスイッチング部１０６と出力トランス部１０８と共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂとは、それぞれ分離されて構成されている。
【０００６】
また、インバータスイッチング部１０６、出力トランス部１０８ならびに共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂには大電流が流れることになるが、この大電流が流れることに伴う発熱により装置全体が加熱されることを抑止するために、インバータスイッチング部１０６、出力トランス部１０８ならびに共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂは水冷冷却されている。
【０００７】
即ち、図２乃至図３に示すように、共振コンデンサ１１０ａには、一方の端部１１４ａに配置されたジョイント１１２を介して外部から冷却水が供給される略直線状の第１水冷パイプ１１４が添設され、一方、共振コンデンサ１１０ｂには、一方の端部１１８ａに配置されたジョイント１１６を介して外部へ冷却水を排出する略直線状の第２水冷パイプ１１８が添設されている。
【０００８】
なお、符号１１１ａは共振コンデンサ１１０ａを取り付けるための取付板であり、また、符号１１１ｂは共振コンデンサ１１０ｂを取り付けるための取付板である。
【０００９】
これら取付板１１１ａ，１１１ｂは、例えば、銅製であり、共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂの冷却板として機能するものである。
【００１０】
即ち、取付板１１１ａに第１水冷パイプ１１４が配設されており、第１水冷パイプ１１４内を移動する冷却水によって取付板１１１ａが冷却され、こうして冷却された取付板１１１ａによって共振コンデンサ１１０ａが冷却されることになる。
【００１１】
同様に、取付板１１１ｂに第２水冷パイプ１１８が配設されており、第２水冷パイプ１１８内を移動する冷却水によって取付板１１１ｂが冷却され、こうして冷却された取付板１１１ｂによって共振コンデンサ１１０ｂが冷却されることになる。
【００１２】
また、出力トランス部１０８の内部には、略Ｕ字型状の第３水冷パイプ１２０が配設されており、この第３水冷パイプ１２０内を移動する冷却水によって、出力トランス部１０８の内部が冷却されることになる。
【００１３】
さらに、インバータスイッチング部１０６には、略Ｕ字型状の第４水冷パイプ１２２が添設されている。
【００１４】
なお、符号１０７はインバータスイッチング部１０６を取り付けるための取付板である。この取付板１０７は、例えば、銅製であり、インバータスイッチング部１０６の冷却板として機能するものである。
【００１５】
即ち、取付板１０７に第４水冷パイプ１２２が配設されており、第４水冷パイプ１２２内を移動する冷却水によって取付板１０７が冷却され、こうして冷却された取付板１０７によってインバータスイッチング部１０６が冷却されることになる。
【００１６】
そして、第１水冷パイプ１１４と第３水冷パイプ１２０とは、第１水冷パイプ１１４の他方の端部１１４ｂに配置されたジョイント１２４と第３水冷パイプ１２０の一方の端部１２０ａに配置されたジョイント１２６との間に配設されたホース１２８により接続されている。
【００１７】
また、第３水冷パイプ１２０と第４水冷パイプ１２２とは、第３水冷パイプ１２０の他方の端部１２０ｂに配置されたジョイント１３０と第４水冷パイプ１２２の一方の端部１２２ａに配置されたジョイント１３２との間に配設されたホース１３４により接続されている。
【００１８】
さらに、第４水冷パイプ１２２と第２水冷パイプ１１８とは、第４水冷パイプ１２２の他方の端部１２２ｂに配置されたジョイント１３６と第２水冷パイプ１１８の他方の端部１１８ｂに配置されたジョイント１３８との間に配設されたホース１４０により接続されている。
【００１９】
なお、第１水冷パイプ１１４、第２水冷パイプ１１８、第３水冷パイプ１２０ならびに第４水冷パイプ１２２は、例えば、銅製のパイプである。
【００２０】
また、図１および図３における符号１４２は、出力トランス部１０８の一次巻線を示しており、さらに、図３における符号１４４は、出力トランス部１０８のフェライトコアである。
【００２１】
以上の構成において、この誘導加熱用インバータ装置１００においては、誘導加熱用インバータ装置１００の作動によって、大電流が流れることに伴う発熱により装置全体が加熱されることを抑止するために、外部からジョイント１１２を介して第１水冷パイプ１１４内に冷却水が連続的に供給されることになる。
【００２２】
即ち、ジョイント１１２を介して第１水冷パイプ１１４内に連続的に供給される冷却水は、「ジョイント１１２→第１水冷パイプ１１４→ジョイント１２４→ホース１２８→ジョイント１２６→第３水冷パイプ１２０→ジョイント１３０→ホース１３４→ジョイント１３２→第４水冷パイプ１２２→ジョイント１３６→ホース１４０→ジョイント１３８→第２水冷パイプ１１８→ジョイント１１６」の順序で移動して行き、ジョイント１１６を介して第２水冷パイプ１１８から外部へ排出されるものであり、これにより装置全体の冷却が行われるものである。
【００２３】
なお、図３においては、冷却水の流路を明確にするために、「ジョイント１１２→第１水冷パイプ１１４→ジョイント１２４→ホース１２８→ジョイント１２６→第３水冷パイプ１２０→ジョイント１３０→ホース１３４→ジョイント１３２→第４水冷パイプ１２２→ジョイント１３６→ホース１４０→ジョイント１３８→第２水冷パイプ１１８→ジョイント１１６」という冷却水の移動経路を斜線により示している。
【００２４】
ところで、上記した従来の誘導加熱用インバータ装置１００においては、インバータスイッチング部１０６と、出力トランス部１０８と、共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂとは、それぞれ別々の構造体に分離されて構成されているため、各構造体に配置された水冷パイプ（共振コンデンサ１１０ａには第１水冷パイプ１１４が配置されており、また、共振コンデンサ１１０ｂには第２水冷パイプ１１８が配置されており、また、出力トランス部１０８には第３水冷パイプ１２０が配置されており、また、インバータスイッチング部１０６には第４水冷パイプ１２２が配置されている。）の間を、各ジョイント（ジョイント１２４，１２６，１３０，１３２，１３６，１３８である。）を介してホース（ホース１２８，１３４，１４０である。）で接続するようになされている（第１水冷パイプ１１４と第３水冷パイプ１２０との間をホース１２８で接続し、また、第３水冷パイプ１２０と第４水冷パイプ１２２との間をホース１３４で接続し、また、第４水冷パイプ１２２と第２水冷パイプ１１８との間をホース１４０で接続している。）。
【００２５】
このため、各水冷パイプと各ホースとをそれぞれ接続する各ジョイントが各構造体の近傍に配置されることになって冷却系の構成が複雑になり、各ジョイントと各水冷パイプならびに各ジョイントと各ホースとの接続箇所から冷却水漏れが発生する恐れがあり、信頼性に劣るという問題点があった。
【００２６】
さらに、これら冷却系の構成部品点数が増大するため、コストを低下させることが困難であり、また、装置全体を小型化することも困難であるという問題点があった。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷却系の構成を簡素化して冷却水漏れが発生する恐れがある箇所を削減し、信頼性を向上させた誘導加熱用インバータ装置を提供しようとするものである。
【００２８】
また、本発明の目的とするところは、冷却系の構成部品点数を削減してコスト低減を図るとともに、装置全体を小型化することを可能にした誘導加熱用インバータ装置を提供しようとするものである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による誘導加熱用インバータ装置は、インバータスイッチング部と出力トランス部とを一連の冷却パイプ上に配置するようにしたものである。
【００３０】
また、本発明による誘導加熱用インバータ装置は、インバータスイッチング部と出力トランス部と共振コンデンサとを一連の冷却パイプ上に配置するようにしたものである。
【００３１】
従って、本発明による誘導加熱用インバータ装置によれば、冷却系として接続箇所のない一連の一本の冷却パイプを用いているので、冷却系における接続箇所を削減することができるため、冷却系の構成が簡潔になって、冷却系の接続箇所から冷却水漏れが発生する恐れを排除することができるようになり、信頼性が著しく向上される。
【００３２】
また、冷却系を構成する部品点数が減少されるため、コスト低下を図ることができるようになるとともに、装置全体の小型化を図ることができるようになる。
【００３３】
即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明においては、インバータスイッチング部と出力トランス部と共振コンデンサとを有する誘導加熱用インバータ装置において、所定の形状に形成された接続箇所のない一連の一本の水冷パイプを有し、上記水冷パイプ上に、インバータスイッチング部冷却板と出力トランス部とを配置した誘導加熱用インバータ装置であって、上記水冷パイプは、ほぼローマ字「Ｍ」の形状に屈曲して形成された略Ｍ字形状水冷パイプであり、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの山側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において上方に位置する屈曲部位である。）に上記インバータスイッチング部冷却板を配置し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において下方に位置する屈曲部位である。）から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に出力トランス二次導体を配置し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部を上記出力トランスの一方の出力端子に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位を上記出力トランスの他方の出力端子にしたものである。
【００３５】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、上記出力トランス部の二次導体は略ドーナツ形状を備えており、該ドーナツ形状の中央の空間部位内に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する上記２本の直線状部位を位置するように配置し、上記ドーナツ形状の二次導体の内径側部位を上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する上記２本の直線状部位に配設し、上記ドーナツ形状の二次導体の外径側部位を上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き出し位置とローマ字「Ｍ」を書く際の書き終わり位置とに対応する。）から２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に配設し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部を上記出力トランスの一方の出力端子に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位を上記出力トランスの他方の出力端子にしたものである。
【００３６】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、インバータスイッチング部と出力トランス部と共振コンデンサとを有する誘導加熱用インバータ装置において、所定の形状に形成された接続箇所のない一連の一本の水冷パイプを有し、上記水冷パイプ上にインバータスイッチング部冷却板と出力トランス部と共振コンデンサとを配置した誘導加熱用インバータ装置であって、上記水冷パイプは、ほぼローマ字「Ｍ」の形状に屈曲して形成された略Ｍ字形状水冷パイプであり、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの山側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において上方に位置する屈曲部位である。）に上記インバータスイッチング部を配置し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において下方に位置する屈曲部位である。）から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に出力トランスを配置し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位に一方の共振コンデンサを配置接続し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き出し位置とローマ字「Ｍ」を書く際の書き終わり位置とに対応する。）近傍に他方の共振コンデンサを配置接続したものである。
【００３８】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、本発明のうち請求項３に記載の発明において、上記出力トランス部の二次導体は略ドーナツ形状を備えており、該ドーナツ形状の中央の空間部位内に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する上記２本の直線状部位を位置するように配置し、上記ドーナツ形状の二次導体の内径側部位を上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する上記２本の直線状部位に配設し、上記ドーナツ形状の二次導体の外径側部位を上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記２つの端部から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に配設し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部を上記出力トランスの一方の出力端子に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位を上記出力トランスの他方の出力端子にしたものである。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
【００４０】
ここで、図４以下に示す図面には、本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の一例が示されているが、図１乃至図３に示す従来の誘導加熱用インバータ装置と同一または相当する構成には、図１乃至図３において用いた符号と同一の符号を用いて示すこととし、その構成ならびに作用の詳細な説明は省略する。
【００４１】
即ち、図４には、本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の一例の斜視図が示されており、図５には、図４に示す誘導加熱用インバータ装置の概念構成説明図が示されており、図６には、図４に示す誘導加熱用インバータ装置の要部の構成説明図が示されている。
【００４２】
この誘導加熱用インバータ装置１０は、所定の形状、例えば、ほぼローマ字「Ｍ」の形状に屈曲して形成された水冷パイプ（以下、「略Ｍ字形状水冷パイプ」と称する。）１２を備えている。この略Ｍ字形状水冷パイプ１２は、接続箇所のない一連の一本のパイプを屈曲して形成したものであり、例えば、銅製のパイプにより構成されている。
【００４３】
この略Ｍ字形状水冷パイプ１２は、一方の端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き出し位置である。）１２ａに配置されたジョイント１１２を介して外部から冷却水が供給されるとともに、他方の端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き終わり位置である。）１２ｂに配置されたジョイント１１６を介して外部へ冷却水を排出するようになされている。
【００４４】
そして、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの山側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において上方に位置する屈曲部位である。）１２ｃ−１，１２ｃ−２上には、取付板１０７がロウ付けなどにより固定されて配設されている。
【００４５】
従って、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２内を移動する冷却水によって取付板１０７が冷却され、こうして冷却された取付板１０７によってインバータスイッチング部１０６が冷却されることになる。
【００４６】
また、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において下方に位置する屈曲部位である。）１２ｄ近傍の２本の直線状部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において内側に位置する２本の直線状部位である。）１２ｅ−１，１２ｅ−２上には、共振コンデンサ１１０ａを取り付けるための取付板１４がロウ付けなどにより固定されて配設されている。なお、この取付板１４は、例えば、銅製であり、共振コンデンサ１１０ａの冷却板として機能するものである。
【００４７】
従って、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ近傍の２本の直線状部位１２ｅ−１，１２ｅ−２内を移動する冷却水によって取付板１４が冷却され、こうして冷却された取付板１４によって共振コンデンサ１１０ａが冷却されることになる。
【００４８】
さらに、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの端部１２ａ，１２ｂの近傍の２本の直線状部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において外側に位置する２本の直線状部位である。）１２ｆ−１，１２ｆ−２上には、共振コンデンサ１１０ｂを取り付けるための取付板１６がロウ付けなどにより固定されて配設されている。なお、この取付板１６は、例えば、銅製であり、共振コンデンサ１１０ｂの冷却板として機能するものである。
【００４９】
従って、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの端部１２ａ，１２ｂの近傍の２本の直線状部位１２ｆ−１，１２ｆ−２内を移動する冷却水によって取付板１６が冷却され、こうして冷却された取付板１６によって共振コンデンサ１１０ｂが冷却されることになる。
【００５０】
なお、図４において、取付板１４および共振コンデンサ１１０ａは、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ近傍の直線状部位１２ｅ−１，１２ｅ−２の下面側に突出して配置され、一方、取付板１６および共振コンデンサ１１０ｂは、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ａ，１２ｂの近傍の直線状部位１２ｆ−１，１２ｆ−２の上面側に突出して配置されている。
【００５１】
次に、出力トランス部２０について説明すると、出力トランス部２０の二次導体２２は、全体として中心軸方向に延長した略ドーナツ形状を備えており、そのドーナツ形状の中央の空間部位２２ａ内に、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄから２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２へそれぞれ延長する２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２（より詳細には、「略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ近傍の直線状部位１２ｅ−１，１２ｅ−２から２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２へそれぞれ延長する２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２」である。）が位置するようにして配設されている。
【００５２】
ここで、二次導体２２は、具体的には、小径の内側筒部２４と、大径の外側筒部２６と、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２側において内側筒部２４と外側筒部２６とを連結するドーナツ状板部２８とより構成されている。
【００５３】
そして、内側筒部２４の内径側部位２４ａと略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２とがロウ付けなどにより固定されて、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２に内側筒部２４が配設され、また、外側筒部２６の外径側部位２６ａと略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの端部１２ａ，１２ｂから２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２へそれぞれ延長する２本の直線状部位１２ｈ−１，１２ｈ−２（より詳細には、「略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの端部１２ａ，１２ｂの近傍の２本の直線状部位１２ｆ−１，１２ｆ−２から２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２へそれぞれ延長する２本の直線状部位１２ｈ−１，１２ｈ−２」である。）とがロウ付けなどにより固定されて、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｈ−１，１２ｈ−２に外側筒部２６が配設されている。
【００５４】
従って、出力トランス部２０においては、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２内を移動する冷却水によって内側筒部２４が冷却され、また、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｈ−１，１２ｈ−２内を移動する冷却水によって外側筒部２６が冷却されることになり、これにより出力トランス部２０の内部が冷却されることになる。
【００５５】
なお、符号３０は、内側筒部２４と外側筒部２６との間に形成された間隙２９内に配設されたドーナツ形状のフェライトコアである。
【００５６】
また、出力トランス部２０の一次巻線１４２は、二次導体２２の空間部位２２ａを通るようにして、二次導体２２の周囲に所定の巻き数だけ巻回されている。この一次巻線１４２は、例えば、テフロン線により形成されている。
【００５７】
以上の構成において、この誘導加熱用インバータ装置１０においては、誘導加熱用インバータ装置１０の作動によって、大電流が流れることに伴う発熱により装置全体が加熱されることを抑止するために、外部からジョイント１１２を介して略Ｍ字形状水冷パイプ１２内に冷却水が連続的に供給されることになる。
【００５８】
即ち、ジョイント１１２を介して略Ｍ字形状水冷パイプ１２内に連続的に供給される冷却水は、「ジョイント１１２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ａ→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｆ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｈ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｇ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｅ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｅ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｇ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｈ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｆ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ｂ→ジョイント１１６」の順序で移動して行き、ジョイント１１６を介して略Ｍ字形状水冷パイプ１２から外部へ排出されるものであり、これにより装置全体の冷却が行われるものである。
【００５９】
なお、図５ならびに図６においては、冷却水の流路を明確にするために、「ジョイント１１２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ａ→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｆ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｈ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｇ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｅ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｅ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｇ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｈ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｆ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ｂ→ジョイント１１６」という冷却水の移動経路を斜線により示している。
【００６０】
従って、誘導加熱用インバータ装置１０においては、冷却系として接続箇所のない一連の一本のパイプを屈曲して形成した略Ｍ字形状水冷パイプ１２を用いているので、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ａ，１２ｂに配設されるジョイント１１２，１１６との接続箇所を除いて冷却系における接続箇所がなくすことができるため、冷却系の構成が簡潔になって、冷却系の接続箇所から冷却水漏れが発生する恐れを排除することができるようになり、信頼性が著しく向上される。
【００６１】
また、冷却系を構成する部品点数が減少されるため、コスト低下を図ることができるようになるとともに、装置全体の小型化を図ることができるようになる。
【００６２】
なお、上記した実施の形態においては、共振コンデンサ１１０ａの取付板１４ならびに共振コンデンサ１１０ｂの取付板１６を略Ｍ字形状水冷パイプ１２にロウ付けなどにより固定して配設するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、図７に示す誘導加熱用インバータ装置５０のように、共振コンデンサ１１０ａの取付板１４ならびに共振コンデンサ１１０ｂの取付板１６を略Ｍ字形状水冷パイプ１２に配設せずに、略Ｍ字形状水冷パイプ１２とは分離して配置するようにしてもよい（なお、図７においては、共振コンデンサ１１０ａ、共振コンデンサ１１０ａの取付板１４、共振コンデンサ１１０ｂおよび共振コンデンサ１１０ｂの取付板１６の図示は省略した。）。
【００６３】
また、インバータスイッチング部１０６の取付板１０７には、商用電源を整流するダイオードモジュールなどを一緒に取り付けて冷却してもよい。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、冷却系の構成が簡素化されて冷却水漏れが発生する恐れがある箇所が削減され、信頼性の向上を図ることができるという優れた効果を奏する。
【００６５】
また、本発明は、以上説明したように構成されているので、冷却系の構成部品点数が削減されることになり、コスト低減を図ることができるようになるとともに、装置全体を小型化することが可能になるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】加熱コイルを接続した状態の従来の誘導加熱用インバータ装置の回路構成図である。
【図２】図１に示す誘導加熱用インバータ装置の斜視図である。
【図３】図１に示す誘導加熱用インバータ装置の概念構成説明図である。
【図４】本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の一例の斜視図である。
【図５】図４に示す誘導加熱用インバータ装置の概念構成説明図である。
【図６】図４に示す誘導加熱用インバータ装置の要部の構成説明図である。
【図７】本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の他の例の概念構成説明図である。
【符号の説明】
１０、５０、１００ 誘導加熱用インバータ装置
１２ 略Ｍ字形状水冷パイプ
１２ａ，１２ｂ，１１４ａ，１１４ｂ，１１８ａ，１１８ｂ，１２０ａ，１２０ｂ，１２２ａ，１２２ｂ 端部
１２ｃ−１，１２ｃ−２ 山側部位
１２ｄ 谷側部位
１２ｅ−１，１２ｅ−２，１２ｆ−１，１２ｆ−２，１２ｇ−１，１２ｇ−２，１２ｈ−１，１２ｈ−２ 直線状部位
１４，１６，１０７，１１１ａ，１１１ｂ 取付板
２０，１０８ 出力トランス部
２２ 二次導体
２２ａ 空間部位
２４ 内側筒部
２４ａ 内径側部位
２６ 外側筒部
２６ａ 外径側部位
２８ ドーナツ状板部
２９ 間隙
３０，１４４ フェライトコア
１０２ａ，１０２ｂ 出力端子
１０４ 加熱コイル
１０６ インバータスイッチング部
１１０ａ，１１０ｂ 共振コンデンサ
１１２，１１６，１２４，１２６，１３０，１３２，１３６，１３８ ジョイント
１１４ 第１水冷パイプ
１１８ 第２水冷パイプ
１２０ 第３水冷パイプ
１２２ 第４水冷パイプ
１２８，１３４，１４０ ホース
１４２ 一次巻線
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘導加熱用インバータ装置に関し、さらに詳細には、装置全体の構造を改善した誘導加熱用インバータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、所定の形状に形成された加熱コイルを接続し、当該接続した加熱コイルに高周波電力を供給することにより、当該加熱コイル上の被加熱物を誘導加熱する誘導加熱用インバータ装置が知られている。
【０００３】
図１には、加熱コイルを接続した状態の従来の誘導加熱用インバータ装置の回路構成図が示されており、図２には、図１に示す誘導加熱用インバータ装置の斜視図が示されており、図３には、図１に示す誘導加熱用インバータ装置の概念構成説明図が示されている。
【０００４】
上記した図１乃至図３に示される誘導加熱用インバータ装置１００は、所謂、電圧型インバータであり、この誘導加熱用インバータ装置１００には、出力端子１０２ａ，１０２ｂを介して加熱コイル１０４が接続されることになる。
【０００５】
ここで、誘導加熱用インバータ装置１００は、ＦＥＴモジュールやＩＧＢＴモジュールなどにより構成されるインバータスイッチング部１０６と、出力トランス部１０８と、共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂとを有して構成されている。そして、これらインバータスイッチング部１０６と出力トランス部１０８と共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂとは、それぞれ分離されて構成されている。
【０００６】
また、インバータスイッチング部１０６、出力トランス部１０８ならびに共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂには大電流が流れることになるが、この大電流が流れることに伴う発熱により装置全体が加熱されることを抑止するために、インバータスイッチング部１０６、出力トランス部１０８ならびに共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂは水冷冷却されている。
【０００７】
即ち、図２乃至図３に示すように、共振コンデンサ１１０ａには、一方の端部１１４ａに配置されたジョイント１１２を介して外部から冷却水が供給される略直線状の第１水冷パイプ１１４が添設され、一方、共振コンデンサ１１０ｂには、一方の端部１１８ａに配置されたジョイント１１６を介して外部へ冷却水を排出する略直線状の第２水冷パイプ１１８が添設されている。
【０００８】
なお、符号１１１ａは共振コンデンサ１１０ａを取り付けるための取付板であり、また、符号１１１ｂは共振コンデンサ１１０ｂを取り付けるための取付板である。
【０００９】
これら取付板１１１ａ，１１１ｂは、例えば、銅製であり、共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂの冷却板として機能するものである。
【００１０】
即ち、取付板１１１ａに第１水冷パイプ１１４が配設されており、第１水冷パイプ１１４内を移動する冷却水によって取付板１１１ａが冷却され、こうして冷却された取付板１１１ａによって共振コンデンサ１１０ａが冷却されることになる。
【００１１】
同様に、取付板１１１ｂに第２水冷パイプ１１８が配設されており、第２水冷パイプ１１８内を移動する冷却水によって取付板１１１ｂが冷却され、こうして冷却された取付板１１１ｂによって共振コンデンサ１１０ｂが冷却されることになる。
【００１２】
また、出力トランス部１０８の内部には、略Ｕ字型状の第３水冷パイプ１２０が配設されており、この第３水冷パイプ１２０内を移動する冷却水によって、出力トランス部１０８の内部が冷却されることになる。
【００１３】
さらに、インバータスイッチング部１０６には、略Ｕ字型状の第４水冷パイプ１２２が添設されている。
【００１４】
なお、符号１０７はインバータスイッチング部１０６を取り付けるための取付板である。この取付板１０７は、例えば、銅製であり、インバータスイッチング部１０６の冷却板として機能するものである。
【００１５】
即ち、取付板１０７に第４水冷パイプ１２２が配設されており、第４水冷パイプ１２２内を移動する冷却水によって取付板１０７が冷却され、こうして冷却された取付板１０７によってインバータスイッチング部１０６が冷却されることになる。
【００１６】
そして、第１水冷パイプ１１４と第３水冷パイプ１２０とは、第１水冷パイプ１１４の他方の端部１１４ｂに配置されたジョイント１２４と第３水冷パイプ１２０の一方の端部１２０ａに配置されたジョイント１２６との間に配設されたホース１２８により接続されている。
【００１７】
また、第３水冷パイプ１２０と第４水冷パイプ１２２とは、第３水冷パイプ１２０の他方の端部１２０ｂに配置されたジョイント１３０と第４水冷パイプ１２２の一方の端部１２２ａに配置されたジョイント１３２との間に配設されたホース１３４により接続されている。
【００１８】
さらに、第４水冷パイプ１２２と第２水冷パイプ１１８とは、第４水冷パイプ１２２の他方の端部１２２ｂに配置されたジョイント１３６と第２水冷パイプ１１８の他方の端部１１８ｂに配置されたジョイント１３８との間に配設されたホース１４０により接続されている。
【００１９】
なお、第１水冷パイプ１１４、第２水冷パイプ１１８、第３水冷パイプ１２０ならびに第４水冷パイプ１２２は、例えば、銅製のパイプである。
【００２０】
また、図１および図３における符号１４２は、出力トランス部１０８の一次巻線を示しており、さらに、図３における符号１４４は、出力トランス部１０８のフェライトコアである。
【００２１】
以上の構成において、この誘導加熱用インバータ装置１００においては、誘導加熱用インバータ装置１００の作動によって、大電流が流れることに伴う発熱により装置全体が加熱されることを抑止するために、外部からジョイント１１２を介して第１水冷パイプ１１４内に冷却水が連続的に供給されることになる。
【００２２】
即ち、ジョイント１１２を介して第１水冷パイプ１１４内に連続的に供給される冷却水は、「ジョイント１１２→第１水冷パイプ１１４→ジョイント１２４→ホース１２８→ジョイント１２６→第３水冷パイプ１２０→ジョイント１３０→ホース１３４→ジョイント１３２→第４水冷パイプ１２２→ジョイント１３６→ホース１４０→ジョイント１３８→第２水冷パイプ１１８→ジョイント１１６」の順序で移動して行き、ジョイント１１６を介して第２水冷パイプ１１８から外部へ排出されるものであり、これにより装置全体の冷却が行われるものである。
【００２３】
なお、図３においては、冷却水の流路を明確にするために、「ジョイント１１２→第１水冷パイプ１１４→ジョイント１２４→ホース１２８→ジョイント１２６→第３水冷パイプ１２０→ジョイント１３０→ホース１３４→ジョイント１３２→第４水冷パイプ１２２→ジョイント１３６→ホース１４０→ジョイント１３８→第２水冷パイプ１１８→ジョイント１１６」という冷却水の移動経路を斜線により示している。
【００２４】
ところで、上記した従来の誘導加熱用インバータ装置１００においては、インバータスイッチング部１０６と、出力トランス部１０８と、共振コンデンサ１１０ａ，１１０ｂとは、それぞれ別々の構造体に分離されて構成されているため、各構造体に配置された水冷パイプ（共振コンデンサ１１０ａには第１水冷パイプ１１４が配置されており、また、共振コンデンサ１１０ｂには第２水冷パイプ１１８が配置されており、また、出力トランス部１０８には第３水冷パイプ１２０が配置されており、また、インバータスイッチング部１０６には第４水冷パイプ１２２が配置されている。）の間を、各ジョイント（ジョイント１２４，１２６，１３０，１３２，１３６，１３８である。）を介してホース（ホース１２８，１３４，１４０である。）で接続するようになされている（第１水冷パイプ１１４と第３水冷パイプ１２０との間をホース１２８で接続し、また、第３水冷パイプ１２０と第４水冷パイプ１２２との間をホース１３４で接続し、また、第４水冷パイプ１２２と第２水冷パイプ１１８との間をホース１４０で接続している。）。
【００２５】
このため、各水冷パイプと各ホースとをそれぞれ接続する各ジョイントが各構造体の近傍に配置されることになって冷却系の構成が複雑になり、各ジョイントと各水冷パイプならびに各ジョイントと各ホースとの接続箇所から冷却水漏れが発生する恐れがあり、信頼性に劣るという問題点があった。
【００２６】
さらに、これら冷却系の構成部品点数が増大するため、コストを低下させることが困難であり、また、装置全体を小型化することも困難であるという問題点があった。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、冷却系の構成を簡素化して冷却水漏れが発生する恐れがある箇所を削減し、信頼性を向上させた誘導加熱用インバータ装置を提供しようとするものである。
【００２８】
また、本発明の目的とするところは、冷却系の構成部品点数を削減してコスト低減を図るとともに、装置全体を小型化することを可能にした誘導加熱用インバータ装置を提供しようとするものである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明による誘導加熱用インバータ装置は、インバータスイッチング部と出力トランス部とを一連の冷却パイプ上に配置するようにしたものである。
【００３０】
また、本発明による誘導加熱用インバータ装置は、インバータスイッチング部と出力トランス部と共振コンデンサとを一連の冷却パイプ上に配置するようにしたものである。
【００３１】
従って、本発明による誘導加熱用インバータ装置によれば、冷却系として接続箇所のない一連の一本の冷却パイプを用いているので、冷却系における接続箇所を削減することができるため、冷却系の構成が簡潔になって、冷却系の接続箇所から冷却水漏れが発生する恐れを排除することができるようになり、信頼性が著しく向上される。
【００３２】
また、冷却系を構成する部品点数が減少されるため、コスト低下を図ることができるようになるとともに、装置全体の小型化を図ることができるようになる。
【００３３】
即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明においては、インバータスイッチング部と出力トランス部と共振コンデンサとを有する誘導加熱用インバータ装置において、所定の形状に形成された接続箇所のない一連の一本の水冷パイプを有し、上記水冷パイプ上に、インバータスイッチング部冷却板と出力トランス部とを配置した誘導加熱用インバータ装置であって、上記水冷パイプは、ほぼローマ字「Ｍ」の形状に屈曲して形成された略Ｍ字形状水冷パイプであり、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの山側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において上方に位置する屈曲部位である。）に上記インバータスイッチング部冷却板を配置し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において下方に位置する屈曲部位である。）から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に出力トランス二次導体を配置し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部を上記出力トランスの一方の出力端子に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位を上記出力トランスの他方の出力端子にしたものである。
【００３５】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、上記出力トランス部の二次導体は略ドーナツ形状を備えており、該ドーナツ形状の中央の空間部位内に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する上記２本の直線状部位を位置するように配置し、上記ドーナツ形状の二次導体の内径側部位を上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する上記２本の直線状部位に配設し、上記ドーナツ形状の二次導体の外径側部位を上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き出し位置とローマ字「Ｍ」を書く際の書き終わり位置とに対応する。）から２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に配設し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部を上記出力トランスの一方の出力端子に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位を上記出力トランスの他方の出力端子にしたものである。
【００３６】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、インバータスイッチング部と出力トランス部と共振コンデンサとを有する誘導加熱用インバータ装置において、所定の形状に形成された接続箇所のない一連の一本の水冷パイプを有し、上記水冷パイプ上にインバータスイッチング部冷却板と出力トランス部と共振コンデンサとを配置した誘導加熱用インバータ装置であって、上記水冷パイプは、ほぼローマ字「Ｍ」の形状に屈曲して形成された略Ｍ字形状水冷パイプであり、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの山側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において上方に位置する屈曲部位である。）に上記インバータスイッチング部を配置し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において下方に位置する屈曲部位である。）から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に出力トランスを配置し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位に一方の共振コンデンサを配置接続し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き出し位置とローマ字「Ｍ」を書く際の書き終わり位置とに対応する。）近傍に他方の共振コンデンサを配置接続したものである。
【００３８】
また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、本発明のうち請求項３に記載の発明において、上記出力トランス部の二次導体は略ドーナツ形状を備えており、該ドーナツ形状の中央の空間部位内に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する上記２本の直線状部位を位置するように配置し、上記ドーナツ形状の二次導体の内径側部位を上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記谷側部位から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する上記２本の直線状部位に配設し、上記ドーナツ形状の二次導体の外径側部位を上記略Ｍ字形状水冷パイプの上記２つの端部から上記２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に配設し、上記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部を上記出力トランスの一方の出力端子に、上記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位を上記出力トランスの他方の出力端子にしたものである。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づいて、本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。
【００４０】
ここで、図４以下に示す図面には、本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の一例が示されているが、図１乃至図３に示す従来の誘導加熱用インバータ装置と同一または相当する構成には、図１乃至図３において用いた符号と同一の符号を用いて示すこととし、その構成ならびに作用の詳細な説明は省略する。
【００４１】
即ち、図４には、本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の一例の斜視図が示されており、図５には、図４に示す誘導加熱用インバータ装置の概念構成説明図が示されており、図６には、図４に示す誘導加熱用インバータ装置の要部の構成説明図が示されている。
【００４２】
この誘導加熱用インバータ装置１０は、所定の形状、例えば、ほぼローマ字「Ｍ」の形状に屈曲して形成された水冷パイプ（以下、「略Ｍ字形状水冷パイプ」と称する。）１２を備えている。この略Ｍ字形状水冷パイプ１２は、接続箇所のない一連の一本のパイプを屈曲して形成したものであり、例えば、銅製のパイプにより構成されている。
【００４３】
この略Ｍ字形状水冷パイプ１２は、一方の端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き出し位置である。）１２ａに配置されたジョイント１１２を介して外部から冷却水が供給されるとともに、他方の端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き終わり位置である。）１２ｂに配置されたジョイント１１６を介して外部へ冷却水を排出するようになされている。
【００４４】
そして、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの山側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において上方に位置する屈曲部位である。）１２ｃ−１，１２ｃ−２上には、取付板１０７がロウ付けなどにより固定されて配設されている。
【００４５】
従って、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２内を移動する冷却水によって取付板１０７が冷却され、こうして冷却された取付板１０７によってインバータスイッチング部１０６が冷却されることになる。
【００４６】
また、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において下方に位置する屈曲部位である。）１２ｄ近傍の２本の直線状部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において内側に位置する２本の直線状部位である。）１２ｅ−１，１２ｅ−２上には、共振コンデンサ１１０ａを取り付けるための取付板１４がロウ付けなどにより固定されて配設されている。なお、この取付板１４は、例えば、銅製であり、共振コンデンサ１１０ａの冷却板として機能するものである。
【００４７】
従って、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ近傍の２本の直線状部位１２ｅ−１，１２ｅ−２内を移動する冷却水によって取付板１４が冷却され、こうして冷却された取付板１４によって共振コンデンサ１１０ａが冷却されることになる。
【００４８】
さらに、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの端部１２ａ，１２ｂの近傍の２本の直線状部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において外側に位置する２本の直線状部位である。）１２ｆ−１，１２ｆ−２上には、共振コンデンサ１１０ｂを取り付けるための取付板１６がロウ付けなどにより固定されて配設されている。なお、この取付板１６は、例えば、銅製であり、共振コンデンサ１１０ｂの冷却板として機能するものである。
【００４９】
従って、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの端部１２ａ，１２ｂの近傍の２本の直線状部位１２ｆ−１，１２ｆ−２内を移動する冷却水によって取付板１６が冷却され、こうして冷却された取付板１６によって共振コンデンサ１１０ｂが冷却されることになる。
【００５０】
なお、図４において、取付板１４および共振コンデンサ１１０ａは、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ近傍の直線状部位１２ｅ−１，１２ｅ−２の下面側に突出して配置され、一方、取付板１６および共振コンデンサ１１０ｂは、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ａ，１２ｂの近傍の直線状部位１２ｆ−１，１２ｆ−２の上面側に突出して配置されている。
【００５１】
次に、出力トランス部２０について説明すると、出力トランス部２０の二次導体２２は、全体として中心軸方向に延長した略ドーナツ形状を備えており、そのドーナツ形状の中央の空間部位２２ａ内に、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄから２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２へそれぞれ延長する２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２（より詳細には、「略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ近傍の直線状部位１２ｅ−１，１２ｅ−２から２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２へそれぞれ延長する２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２」である。）が位置するようにして配設されている。
【００５２】
ここで、二次導体２２は、具体的には、小径の内側筒部２４と、大径の外側筒部２６と、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２側において内側筒部２４と外側筒部２６とを連結するドーナツ状板部２８とより構成されている。
【００５３】
そして、内側筒部２４の内径側部位２４ａと略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２とがロウ付けなどにより固定されて、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２に内側筒部２４が配設され、また、外側筒部２６の外径側部位２６ａと略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの端部１２ａ，１２ｂから２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２へそれぞれ延長する２本の直線状部位１２ｈ−１，１２ｈ−２（より詳細には、「略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２つの端部１２ａ，１２ｂの近傍の２本の直線状部位１２ｆ−１，１２ｆ−２から２つの山側部位１２ｃ−１，１２ｃ−２へそれぞれ延長する２本の直線状部位１２ｈ−１，１２ｈ−２」である。）とがロウ付けなどにより固定されて、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｈ−１，１２ｈ−２に外側筒部２６が配設されている。
【００５４】
従って、出力トランス部２０においては、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｇ−１，１２ｇ−２内を移動する冷却水によって内側筒部２４が冷却され、また、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の２本の直線状部位１２ｈ−１，１２ｈ−２内を移動する冷却水によって外側筒部２６が冷却されることになり、これにより出力トランス部２０の内部が冷却されることになる。
【００５５】
なお、符号３０は、内側筒部２４と外側筒部２６との間に形成された間隙２９内に配設されたドーナツ形状のフェライトコアである。
【００５６】
また、出力トランス部２０の一次巻線１４２は、二次導体２２の空間部位２２ａを通るようにして、二次導体２２の周囲に所定の巻き数だけ巻回されている。この一次巻線１４２は、例えば、テフロン線により形成されている。
【００５７】
以上の構成において、この誘導加熱用インバータ装置１０においては、誘導加熱用インバータ装置１０の作動によって、大電流が流れることに伴う発熱により装置全体が加熱されることを抑止するために、外部からジョイント１１２を介して略Ｍ字形状水冷パイプ１２内に冷却水が連続的に供給されることになる。
【００５８】
即ち、ジョイント１１２を介して略Ｍ字形状水冷パイプ１２内に連続的に供給される冷却水は、「ジョイント１１２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ａ→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｆ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｈ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｇ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｅ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｅ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｇ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｈ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｆ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ｂ→ジョイント１１６」の順序で移動して行き、ジョイント１１６を介して略Ｍ字形状水冷パイプ１２から外部へ排出されるものであり、これにより装置全体の冷却が行われるものである。
【００５９】
なお、図５ならびに図６においては、冷却水の流路を明確にするために、「ジョイント１１２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ａ→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｆ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｈ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｇ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｅ−１→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の谷側部位１２ｄ→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｅ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｇ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の山側部位１２ｃ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｈ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の直線状部位１２ｆ−２→略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ｂ→ジョイント１１６」という冷却水の移動経路を斜線により示している。
【００６０】
従って、誘導加熱用インバータ装置１０においては、冷却系として接続箇所のない一連の一本のパイプを屈曲して形成した略Ｍ字形状水冷パイプ１２を用いているので、略Ｍ字形状水冷パイプ１２の端部１２ａ，１２ｂに配設されるジョイント１１２，１１６との接続箇所を除いて冷却系における接続箇所がなくすことができるため、冷却系の構成が簡潔になって、冷却系の接続箇所から冷却水漏れが発生する恐れを排除することができるようになり、信頼性が著しく向上される。
【００６１】
また、冷却系を構成する部品点数が減少されるため、コスト低下を図ることができるようになるとともに、装置全体の小型化を図ることができるようになる。
【００６２】
なお、上記した実施の形態においては、共振コンデンサ１１０ａの取付板１４ならびに共振コンデンサ１１０ｂの取付板１６を略Ｍ字形状水冷パイプ１２にロウ付けなどにより固定して配設するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、図７に示す誘導加熱用インバータ装置５０のように、共振コンデンサ１１０ａの取付板１４ならびに共振コンデンサ１１０ｂの取付板１６を略Ｍ字形状水冷パイプ１２に配設せずに、略Ｍ字形状水冷パイプ１２とは分離して配置するようにしてもよい（なお、図７においては、共振コンデンサ１１０ａ、共振コンデンサ１１０ａの取付板１４、共振コンデンサ１１０ｂおよび共振コンデンサ１１０ｂの取付板１６の図示は省略した。）。
【００６３】
また、インバータスイッチング部１０６の取付板１０７には、商用電源を整流するダイオードモジュールなどを一緒に取り付けて冷却してもよい。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、冷却系の構成が簡素化されて冷却水漏れが発生する恐れがある箇所が削減され、信頼性の向上を図ることができるという優れた効果を奏する。
【００６５】
また、本発明は、以上説明したように構成されているので、冷却系の構成部品点数が削減されることになり、コスト低減を図ることができるようになるとともに、装置全体を小型化することが可能になるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】加熱コイルを接続した状態の従来の誘導加熱用インバータ装置の回路構成図である。
【図２】図１に示す誘導加熱用インバータ装置の斜視図である。
【図３】図１に示す誘導加熱用インバータ装置の概念構成説明図である。
【図４】本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の一例の斜視図である。
【図５】図４に示す誘導加熱用インバータ装置の概念構成説明図である。
【図６】図４に示す誘導加熱用インバータ装置の要部の構成説明図である。
【図７】本発明による誘導加熱用インバータ装置の実施の形態の他の例の概念構成説明図である。
【符号の説明】
１０、５０、１００ 誘導加熱用インバータ装置
１２ 略Ｍ字形状水冷パイプ
１２ａ，１２ｂ，１１４ａ，１１４ｂ，１１８ａ，１１８ｂ，１２０ａ，１２０ｂ，１２２ａ，１２２ｂ 端部
１２ｃ−１，１２ｃ−２ 山側部位
１２ｄ 谷側部位
１２ｅ−１，１２ｅ−２，１２ｆ−１，１２ｆ−２，１２ｇ−１，１２ｇ−２，１２ｈ−１，１２ｈ−２ 直線状部位
１４，１６，１０７，１１１ａ，１１１ｂ 取付板
２０，１０８ 出力トランス部
２２ 二次導体
２２ａ 空間部位
２４ 内側筒部
２４ａ 内径側部位
２６ 外側筒部
２６ａ 外径側部位
２８ ドーナツ状板部
２９ 間隙
３０，１４４ フェライトコア
１０２ａ，１０２ｂ 出力端子
１０４ 加熱コイル
１０６ インバータスイッチング部
１１０ａ，１１０ｂ 共振コンデンサ
１１２，１１６，１２４，１２６，１３０，１３２，１３６，１３８ ジョイント
１１４ 第１水冷パイプ
１１８ 第２水冷パイプ
１２０ 第３水冷パイプ
１２２ 第４水冷パイプ
１２８，１３４，１４０ ホース
１４２ 一次巻線
Claims (4)
- インバータスイッチング部と出力トランス部と共振コンデンサとを有する誘導加熱用インバータ装置において、
所定の形状に形成された接続箇所のない一連の一本の水冷パイプを有し、
前記水冷パイプ上に、インバータスイッチング部冷却板と出力トランス部とを配置した誘導加熱用インバータ装置であって、
前記水冷パイプは、ほぼローマ字「Ｍ」の形状に屈曲して形成された略Ｍ字形状水冷パイプであり、
前記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの山側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において上方に位置する屈曲部位である。）に前記インバータスイッチング部冷却板を配置し、
前記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において下方に位置する屈曲部位である。）から前記２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に出力トランス二次導体を配置し、前記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部を前記出力トランスの一方の出力端子に、前記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位を前記出力トランスの他方の出力端子にした
ものである誘導加熱用インバータ装置。 - 請求項１に記載の誘導加熱用インバータ装置において、
前記出力トランス部の二次導体は略ドーナツ形状を備えており、該ドーナツ形状の中央の空間部位内に、前記略Ｍ字形状水冷パイプの前記谷側部位から前記２つの山側部位へそれぞれ延長する前記２本の直線状部位を位置するように配置し、前記ドーナツ形状の二次導体の内径側部位を前記略Ｍ字形状水冷パイプの前記谷側部位から前記２つの山側部位へそれぞれ延長する前記２本の直線状部位に配設し、前記ドーナツ形状の二次導体の外径側部位を前記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き出し位置とローマ字「Ｍ」を書く際の書き終わり位置とに対応する。）から２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に配設し、前記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部を前記出力トランスの一方の出力端子に、前記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位を前記出力トランスの他方の出力端子にした
ものである誘導加熱用インバータ装置。 - インバータスイッチング部と出力トランス部と共振コンデンサとを有する誘導加熱用インバータ装置において、
所定の形状に形成された接続箇所のない一連の一本の水冷パイプを有し、
前記水冷パイプ上にインバータスイッチング部冷却板と出力トランス部と共振コンデンサとを配置した誘導加熱用インバータ装置であって、
前記水冷パイプは、ほぼローマ字「Ｍ」の形状に屈曲して形成された略Ｍ字形状水冷パイプであり、
前記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの山側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において上方に位置する屈曲部位である。）に前記インバータスイッチング部を配置し、
前記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位（ローマ字「Ｍ」を書く際において下方に位置する屈曲部位である。）から前記２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に出力トランスを配置し、
前記略Ｍ字形状水冷パイプの前記谷側部位に一方の共振コンデンサを配置接続し、前記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部（ローマ字「Ｍ」を書く際の書き出し位置とローマ字「Ｍ」を書く際の書き終わり位置とに対応する。）近傍に他方の共振コンデンサを配置接続した
ものである誘導加熱用インバータ装置。 - 請求項３に記載の誘導加熱用インバータ装置において、
前記出力トランス部の二次導体は略ドーナツ形状を備えており、該ドーナツ形状の中央の空間部位内に、前記略Ｍ字形状水冷パイプの前記谷側部位から前記２つの山側部位へそれぞれ延長する前記２本の直線状部位を位置するように配置し、前記ドーナツ形状の二次導体の内径側部位を前記略Ｍ字形状水冷パイプの前記谷側部位から前記２つの山側部位へそれぞれ延長する前記２本の直線状部位に配設し、前記ドーナツ形状の二次導体の外径側部位を前記略Ｍ字形状水冷パイプの前記２つの端部から前記２つの山側部位へそれぞれ延長する２本の直線状部位に配設し、前記略Ｍ字形状水冷パイプの２つの端部を前記出力トランスの一方の出力端子に、前記略Ｍ字形状水冷パイプの谷側部位を前記出力トランスの他方の出力端子にした
ものである誘導加熱用インバータ装置。
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