JPH0716395U - 高周波誘導加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成簡易にして、冷却液タンク内の冷却液の
充分な冷却効果が得られ、加熱装置自体のコストダウン
及び小型化が図れると共に、特に、低出力の加熱装置に
も容易に適用し得る、高周波誘導加熱装置を提供する。 【構成】 インバータ回路が収納された発振器と、その
一次側が前記インバータ回路の出力側に接続される出力
トランス及び該出力トランスの二次側に接続される共振
用のコンデンサを有する変成器と、該変成器の出力側に
接続される加熱コイルと、該加熱コイルに冷却液を供給
する冷却液タンクとを具備し、前記加熱コイルと冷却液
タンク間の冷却液の流路に、金属パイプを複数回巻回さ
せた冷却コイルを配設する。冷却コイルは、例えば加熱
コイルと冷却液タンク間の冷却液の戻り側の流路に配設
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば高周波の誘導電流によってワークを加熱する高周波誘導加熱 装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、例えば丸鋸素材の外周の歯形部に超硬チップをロウ付け固定する際、高 周波誘導加熱装置が使用されている。この高周波誘導加熱装置は、例えばトラン ジスタインバータ回路を有する発振器と、この発振器の出力側に接続される出力 トランス（変成器）と、この出力トランスの二次側に接続される加熱コイル等を 具備している。そして、出力トランス及び加熱コイルには、通電時の発熱を抑え るために、冷却液タンクから冷却液が循環供給されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の高周波誘導加熱装置にあっては、冷却液の温度が上昇し 易く、加熱コイル等の充分な冷却効果が得られ難く加熱効率が劣るという問題点 があった。即ち、出力トランス及び加熱コイルで昇温された冷却液は、そのまま ビニールホース等で冷却液タンクに戻され、タンク内の冷却液と攪拌させること により、全体の温度が下がる。ところが、連続的に長時間使用すると、冷却液タ ンク内の冷却液の温度が全体的に上昇し、これが加熱コイル等に循環供給される ため、充分な冷却効果が得られず加熱効率も劣ることになる。

【０００４】 そこで、冷却液タンク内に冷却器を配設して、冷却液を冷却する方法も考えら れているが、冷却器が高価であるため、加熱装置のコストが大幅にアップし、特 に、丸鋸素材に超硬チップをロウ付けする際に使用する、低出力の高周波誘導加 熱装置等においては、コスト的に採算があわず、冷却器の設置が難しいのが実状 である。

【０００５】 本考案は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、構成簡易にして 、冷却液タンク内の冷却液の充分な冷却効果が得られ、加熱装置自体のコストダ ウン及び小型化が図れると共に、特に、低出力の加熱装置にも容易に適用し得る 、高周波誘導加熱装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成すべく、請求項１記載の高周波誘導加熱装置は、インバータ 回路が収納された発振器と、その一次側が前記インバータ回路の出力側に接続さ れる出力トランス及び出力トランスの二次側に接続される共振用コンデンサを有 する変成器と、変成器の出力側に接続された加熱コイルと、加熱コイルに冷却液 を供給する冷却液タンクとを具備し、加熱コイルと冷却液タンク間の冷却液の流 路に、金属パイプを複数回巻回させた冷却コイルを配設したことを特徴とする。

【０００７】 また、請求項２記載の高周波誘導加熱装置は、冷却コイルを、加熱コイルと冷 却液タンク間の冷却液の戻り側の流路に配設したことを特徴とし、請求項３記載 の高周波誘導加熱装置は、冷却コイルを、ファンによって冷却することを特徴と する。

【０００８】 さらに、請求項４記載の高周波誘導加熱装置は、冷却コイルを、加熱コイルか ら冷却液タンクに戻る流路と、変成器から冷却液タンクに戻る流路のそれぞれに 配設したことを特徴とし、請求項５記載の高周波誘導加熱コイルは、冷却液タン クの底部に、冷却コイルの一端に接続され、複数個の噴出孔を有する噴出パイプ を配設したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】

請求項１記載の高周波誘導加熱装置によれば、冷却液タンク内の冷却液は、加 熱コイル等に供給され、通電時の発熱が抑えられ、この冷却に使用されて昇温さ れた冷却液は、流路を介して冷却液タンク内に戻される。この流路中の冷却液は 、金属製パイプを複数回巻回した冷却コイル内を流通し、この間に空気によって 自然冷却される。これにより、冷却液タンクに戻される冷却液の温度を下げるこ とができ、タンク内の温度上昇が防止されて、構成簡易にして良好な冷却効果が 得られる。

【００１０】 また、請求項２記載の高周波誘導加熱装置によれば、例えば加熱コイルで昇温 された冷却液の冷却液タンクへの戻り側の流路に、冷却コイルを配設しているた め、昇温された冷却液を効果的に冷却し得、請求項３記載の高周波誘導加熱装置 によれば、冷却コイルをファンによって強制的に冷却するため、冷却効果をより 一層高めることができる。

【００１１】 さらに、請求項４記載の高周波誘導加熱装置によれば、加熱コイルで昇温され た冷却液と、変成器で昇温された冷却液は、冷却液タンクへの戻り流路にそれぞ れ設けられた冷却コイルで別々に冷却される。これにより、冷却液タンク内に戻 される冷却液の温度をより下げることができる。また、請求項５記載の高周波誘 導加熱装置によれば、冷却コイルで冷却された冷却液は、冷却液タンクの底部に 配設された噴出パイプの噴出孔から、冷却液タンク内に噴出される。これにより 、冷却液タンク内に収容されている冷却液との攪拌混合が良好になる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１及び図２は、本考案に係わる高周波誘導加熱装置の正面図及び側面図を示 している。図において、高周波誘導加熱装置１は、架台２上に載置され、例えば トランジスタインバータ回路等が内蔵された発振器３と、この発振器３に接続さ れた変成器４と、この変成器４に接続された加熱コイル５と、架台２内に配置さ れた冷却液タンク６と、ワークを支持する支持台７等からなる。

【００１３】 発振器３は、例えばフルブリッジに接続されたＦＥＴからなるＦＥＴユニット ８を有し、このＦＥＴユニット８を、図示しないドライブ回路で駆動させて、所 定周波数の高周波電流を発生する。また、発振器３には、図３の概略構成図に示 すように、冷却液の流量を検出するフロートスイッチ９が配設されている。

【００１４】 発振器３の出力側に接続される変成器４には、ＦＥＴユニット８の出力端子に 接続された出力トランス１０と、この出力トランス１０の二次側に接続され、直 列共振用のコンデンサを複数個並列接続したコンデンサユニット１１等が配設さ れている。そして、変成器４の出力端子には、ホルダ５ａを介して銅パイプを所 定形状に屈曲形成した加熱コイル５が接続されている。

【００１５】 発振器３内のＦＥＴユニット８、変成器４の出力トランス１０及びコンデンサ ユニット１１、加熱コイル５等の、例えば放熱板、取付板等（図示せず）には、 図示しない冷却用の銅パイプがロウ付け固定されている。そして、これらの銅パ イプの両端には、図３に示すように、ホースコネクタ１２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜 １３ｄ、１４ａ〜１４ｄが固定されている。この各ホースコネクタ１２ａ〜１２ ｄ、１３ａ〜１３ｄ、１４ａ〜１４ｄを、適宜のホースで接続することにより、 図３の矢印に示す如く、冷却液の流路が形成される。なお、この流路は、変成器 ４において、変成器４の出力トランス１０等を冷却する流路と、加熱コイル５を 冷却する流路とに分流される。

【００１６】 発振器３と冷却液タンク６の戻り流路Ａ１には、冷却コイル１５が配設されて いる。この冷却コイル１５は、図４及び図５に示すように、断面円形の銅パイプ を複数回巻回して形成され、その上部と下部の対角線位置に一対の支持板１６ａ 、１６ｂがロウ付け固定されている。この支持板１６ａ、１６ｂを、取付板１７ ａ、１７ｂを介して架台２の底板２ａに固定することにより、冷却コイル１５が 、図１及び図２に示す位置に配設される。冷却コイル１５の両端には、ホースコ ネクタ１８ａ、１８ｂがそれぞれロウ付け固定され、ホースコネクタ１８ａが、 発振器３のホースコネクタ１２ｄに接続され、ホースコネクタ１８ｂが、冷却液 タンク６に設けたホースコネクタ１９ｂに接続されている。

【００１７】 冷却液タンク６は、例えばステンレス板によって箱状に形成され、所定量の水 道水等が収容されている。この冷却液タンク６の底部には、図６に示すように、 噴出パイプ２０が配置されると共に、タンク６内にはポンプ２１が収納配置され ている。噴出パイプ２０には、複数個の噴出孔２０ａが穿設されると共に、その 一端にロウ付け固定されたホースコネクタ２２ａは、冷却液タンク６のホースコ ネクタ１９ｂに接続されている。

【００１８】 なお、発振器３には、図１に示すように、出力電圧及び電流を支持する電圧計 ２５及び電流計２６、出力を設定する出力設定器２７、異常等を表示する表示灯 ２８、ブレーカ２９、加熱状態を、例えば２段階に制御するための２個のタイマ ３０、３１等が配設されている。また、支持台７は、前後及び左右方向に移動可 能なテーブル３３を有し、このテーブル３３上に誘導加熱すべきワークである、 例えば丸鋸素材がセットされる。

【００１９】 次に、この高周波誘導加熱装置１の動作について説明する。まず、支持台７に 丸鋸素材をセットすると共に、この丸鋸素材にロウ付け固定するチップをセット し、加熱装置１のブレーカ２９を投入すると、冷却液タンク６内のポンプ２１が 作動して、タンク６内の冷却液が、発振器３、変成器４、加熱コイル５等に供給 される。この状態で、発振器３に接続された図示しないフットスイッチを押して 、発振器３を作動させると、発振器３で発振した高周波電流が、変成器４を介し て加熱コイル５に供給される。加熱コイル５に供給された高周波電流により、該 コイル５に近接配置したワークが誘導加熱され、例えばチップが丸鋸素材にロウ 付け固定される。

【００２０】 加熱コイル５は、コイル５内を循環している冷却液により、通電時の発熱が抑 えられ、また、発振器３のＦＥＴユニット８、変成器４の出力トランス１０及び コンデンサユニット１１等の通電時の発熱も、冷却液により抑えられる。そして 、この冷却に使用された冷却液は、昇温されて冷却コイル１５に供給される。こ の冷却コイル１５に供給された冷却液は、該コイル１５内を通過している間に、 外気により冷却、即ち、空冷される。この冷却液は、冷却液タンク６に供給され て、タンク６内に収容されている冷却液と攪拌混合され、所定の温度になり、こ れがさらに、加熱コイル５等に循環供給される。

【００２１】 このように、上記実施例によれば、発振器３と冷却液タンク６間の戻り流路Ａ １に、冷却コイル１５を配設しているため、加熱コイル５等で昇温された冷却液 が、冷却コイル１５で空気によって自然冷却される。これにより、冷却液タンク ６に戻される冷却液の温度を下げることができ、冷却液タンク６内の冷却液の温 度上昇を防止することができ、例えば高周波誘導加熱装置１の連続使用が可能に なる。また、冷却コイル１５は、銅パイプを円筒状に屈曲させるだけでよいため 、高価な冷却器等が不要になり、構成簡易にして、加熱装置１の性能に見合う冷 却効果を得ることができる。

【００２２】 さらに、発振器３、変成器４、冷却液タンク６等を小型に形成することができ 、高周波誘導加熱装置１を携帯用として使用し得る等、高周波誘導加熱を種々の 分野で容易に使用することができる。なお、入力が単相１００Ｖの１．８ＫＶＡ 、出力が１．５ＫＶＡ、発振周波数が３００ＫＨＺで、他励式の発振方式を使用 した加熱装置１を製作したところ、加熱装置１自体の大きさを、従来に比較して 略半分の大きさにすることができ、かつ冷却液タンク６内の冷却液の温度上昇を 防止し得て、良好な加熱効率が得られることが確認されている。

【００２３】 図７は、本考案に係わる高周波誘導加熱装置の他の実施例を示している。この 実施例の特徴は、冷却コイル１５を強制的に冷却する点にある。即ち、冷却コイ ル１５の近傍にファン３６を配設し、このファン３６を冷却液タンク６内のポン プ２１と同時に作動させて、空気を強制的に冷却コイル１５に吹き付けて、冷却 コイル１５を冷却し、これにより冷却コイル１５内の冷却液を冷却する。この実 施例によれば、上記実施例の作用効果の他に、冷却液をより一層冷却し得るとい う効果が得られる。

【００２４】 図８及び図９は、本考案に係わる高周波誘導加熱装置のさらに他の実施例を示 している。この実施例の特徴は、冷却コイルを２個設け、変成器４からの戻り流 路Ａ２と、加熱コイル５からの戻り流路Ａ３にそれぞれ配設した点にある。即ち 、図８の概略構成図に示すように、冷却コイル１５ａを、発振器３のホースコネ クタ１２ｄと、冷却液タンク６のホースコネクタ１９ｂ間に配設し、冷却コイル １５ｂを、加熱コイルのホースコネクタ１４ｄと、冷却液タンク６のホースコネ クタ１９ｂ間に配設する。これにより、冷却液タンク６への冷却液の戻り流路が 、変成器４から発振器３（フロートスイッチ９）を介する流路Ａ２と、加熱コイ ル５から直接戻る流路Ａ３の２つになる。

【００２５】 冷却コイル１５ａは、図９に示すように、上記冷却コイル１５と同様に構成さ れ、支持板１６ａ、１６ｂ及び取付板１７ａ、１７ｂによって架台２の底板２ａ に固定されている。また、冷却コイル１５ｂは、例えば冷却コイル１５ａより多 く巻回され、支持板３８ａ、３８ｂ、取付板３９ａ、３９ｂを介して架台２の天 板２ｂに固定されている。そして、冷却コイル１５ａ両端のホースコネクタ１８ ａ、１８ｂが、上記ホースコネクタ１２ｄ、１９ｂに接続され、冷却コイル１５ ｂ両端のホースコネクタ４０ａ、４０ｂが、ホースコネクタ１４ｄ、１９ｂに接 続されている。

【００２６】 この実施例によれば、上記各実施例の作用効果の他に、加熱コイル５からの戻 り流路Ａ３に、巻数の多い冷却コイル１５ｂを配設しているため、昇温された易 い加熱コイル５の冷却液が長時間空冷されて冷却される。これにより、冷却液タ ンク６に戻される冷却液の温度差を少なくすることができ、冷却液タンク６内の 冷却液の温度をより均一にし、かつ温度を低くすることができる。この実施例に おいて、２個の冷却コイル１５ａ、１５ｂを同一構成にしてもよいことは言うま でもない。

【００２７】 なお、上記各実施例においては、冷却コイルを発振器と冷却液タンク間に配設 したが、本考案はこれに何等限定されず、例えば変成器と発振器間の戻り流路等 に設けてもよい。また、上記実施例においては、銅パイプを円筒状に巻回して冷 却コイルを構成したが、例えば多重の円筒形状にしたり、円筒状の内部に長手方 向に伸びる直線パイプを有する形状にする等、適宜の形状を採用し得る。さらに 、上記実施例における、発振器、変成器、加熱コイル等の構成及び冷却コイルの 取付け位置、構造等も一例であって、本考案の要旨を逸脱しない範囲において、 種々変更可能であることは言うまでもない。

【００２８】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案の高周波誘導加熱装置によれば、簡単な構成によ り、冷却液による充分な冷却効果が得られて加熱効率が向上すると共に、加熱装 置自体のコストダウン及び小型化が図れ、特に低出力の加熱装置に容易に適用し 得る等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる高周波誘導加熱装置の正面図

【図２】同側面図

【図３】同概略構成図

【図４】同冷却コイルの側面図

【図５】同正面図

【図６】同冷却液タンクの平面図

【図７】本考案に係わる高周波誘導加熱装置の他の実施
例を示す要部正面図

【図８】本考案に係わる高周波誘導加熱装置のさらに他
の実施例を示す概略構成図

【図９】同要部側面図

【符号の説明】

１ 高周波誘導加熱装置 ２ 架台 ３ 発振器 ４ 変成器 ５ 加熱コイル ６ 冷却液タンク ８ ＦＥＴユニット １１ 出力トランス １２ コンデンサユニット １５、１５ａ、１５ｂ 冷却コイル ２０ 噴出パイプ ２１ ポンプ ３６ ファン Ａ１、Ａ２、Ａ３ 流路

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】インバータ回路が収納された発振器と、そ
   の一次側が前記インバータ回路の出力側に接続される出
   力トランス及び該出力トランスの二次側に接続される共
   振用コンデンサを有する変成器と、該変成器の出力側に
   接続された加熱コイルと、該加熱コイルに冷却液を供給
   する冷却液タンクとを具備し、前記加熱コイルと冷却液
   タンク間の冷却液の流路に、金属パイプを複数回巻回さ
   せた冷却コイルを配設したことを特徴とする高周波誘導
   加熱装置。
2. 【請求項２】前記冷却コイルを、加熱コイルと冷却液タ
   ンク間の冷却液の戻り側の流路に配設したことを特徴と
   する、請求項１記載の高周波誘導加熱装置。
3. 【請求項３】前記冷却コイルを、ファンによって冷却す
   ることを特徴とする、請求項１もしくは請求項２記載の
   高周波誘導加熱装置。
4. 【請求項４】前記冷却コイルを、前記加熱コイルから冷
   却液タンクに戻る流路と、前記変成器から冷却液タンク
   に戻る流路のそれぞれに配設したことを特徴とする、請
   求項１もしくは請求項３記載の高周波誘導加熱装置。、
5. 【請求項５】前記冷却液タンクの底部に、前記冷却コイ
   ルの一端に接続され、複数個の噴出孔を有する噴出パイ
   プを配設したことを特徴とする、請求項１もしくは請求
   項２もしくは請求項３もしくは請求項４記載の高周波誘
   導加熱装置。