JPS6129091A - 誘導加熱装置 - Google Patents
誘導加熱装置Info
- Publication number
- JPS6129091A JPS6129091A JP15062784A JP15062784A JPS6129091A JP S6129091 A JPS6129091 A JP S6129091A JP 15062784 A JP15062784 A JP 15062784A JP 15062784 A JP15062784 A JP 15062784A JP S6129091 A JPS6129091 A JP S6129091A
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- JP
- Japan
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- heating coil
- power supply
- current
- heated
- induction heating
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は加熱コイルに流れる電流の変化を検知するこ
とによって、1日熱コイル内に被加熱が到達したことを
検出して高周波電流を加熱コイルに供給するようにした
誘導加熱装置に関するものである。
とによって、1日熱コイル内に被加熱が到達したことを
検出して高周波電流を加熱コイルに供給するようにした
誘導加熱装置に関するものである。
従来の誘導加熱装置を図面に基いて説明する。
第8図は従来の誘導加熱装置を示す回路構成図、第4図
は加熱コイルによって発生する磁界の状態を示す図であ
る。
は加熱コイルによって発生する磁界の状態を示す図であ
る。
図において、+11は例えば鉄その他金属から成る被加
熱材、(2]は被加熱材(1]全搬送するためのピンチ
・ローラ、(3)はピンチ・ローラ(2)全駆動するモ
ータ、(4)は鋼管がソレノイド状に巻かれて形成され
た1口熱コイル、(5)は加熱コイルi4+の負荷時の
力率を改善するために加熱コイル(4)と並列に接続き
れたコンデンサ%(6)は加熱コイル(4)の入口の位
置に配設され被加熱材11)を検出する例えば光電スイ
ッチ、近接スイッチのようなセンサ、(7)は高周波電
源であって加熱コイル(4)に尚周波電流を供給する高
周波インバータである。
熱材、(2]は被加熱材(1]全搬送するためのピンチ
・ローラ、(3)はピンチ・ローラ(2)全駆動するモ
ータ、(4)は鋼管がソレノイド状に巻かれて形成され
た1口熱コイル、(5)は加熱コイルi4+の負荷時の
力率を改善するために加熱コイル(4)と並列に接続き
れたコンデンサ%(6)は加熱コイル(4)の入口の位
置に配設され被加熱材11)を検出する例えば光電スイ
ッチ、近接スイッチのようなセンサ、(7)は高周波電
源であって加熱コイル(4)に尚周波電流を供給する高
周波インバータである。
上記のように構成さnた従来の誘導加熱装置の動作を次
に述べる。
に述べる。
まず、誘導加熱装置の前工程である材料供給装置(図示
せず)等により被加熱材(1)が連続して供給され、モ
ータ(3)によって駆動されるピンチ・ローラ(2)に
より被加熱材fil i搬送して加熱コイル(4)に送
り込む。ここでセンサ(6)が被加熱材+11の先頭全
検出すると、高周波インバータ(7)は起動指令を与え
られて加熱コイル(4)に高周波電流を供給する。そし
て、被加熱材+11は順次加熱コイル(41の中に送り
込まれるとともに誘導加熱される◎ 一ヒ記のような従来の誘導加熱装置においては使用され
る場所は主として鍛造工場であり、そこでは通常は塵埃
等が多い為光の変化を利用した光電スイッチは塵埃等の
付着によって誤動作奮起じやすく、また、加熱コイル周
辺は高周波の磁界が洩れやすい為磁界の変化を利用した
近接スイッチも誤動作を起しやすいという欠点がめった
。
せず)等により被加熱材(1)が連続して供給され、モ
ータ(3)によって駆動されるピンチ・ローラ(2)に
より被加熱材fil i搬送して加熱コイル(4)に送
り込む。ここでセンサ(6)が被加熱材+11の先頭全
検出すると、高周波インバータ(7)は起動指令を与え
られて加熱コイル(4)に高周波電流を供給する。そし
て、被加熱材+11は順次加熱コイル(41の中に送り
込まれるとともに誘導加熱される◎ 一ヒ記のような従来の誘導加熱装置においては使用され
る場所は主として鍛造工場であり、そこでは通常は塵埃
等が多い為光の変化を利用した光電スイッチは塵埃等の
付着によって誤動作奮起じやすく、また、加熱コイル周
辺は高周波の磁界が洩れやすい為磁界の変化を利用した
近接スイッチも誤動作を起しやすいという欠点がめった
。
また、第4図に示すように、被加熱材+11が加熱コイ
ル(4)に到達した時その先頭の前面は加熱コイル(4
)の発生する磁界(匂ヲ受けやすい為にその部分のみが
オーバ・ヒートし品質が不均一になる傾向があるという
欠点があった。なお、先頭の被加熱材fi+がある程度
加熱コイル(4)内に入った時点で高周波電流の供給を
開始して先頭の被加熱材filのみは加熱時間を短くし
てオーバ・ヒートを防止することが考えられるが、この
場合センサ(6)全加熱コイル(4)内に設置しなけれ
ばならなく実際には実現が困難であるO 〔発明の概要〕 この発明は上記のような従来のものの欠点を除去する目
的でなされたもので、搬送される被加熱材を高周波電源
装置により誘導加熱する加熱コイルと、上記加熱コイル
の両端に接続され上記加熱コイルに電流を流す電圧発生
手段と、上記電流の変化全検知して上記高周波電源装置
に起動指令を与える起動指令手段とを備えることにより
、被加熱材の先頭部のオーバ・ヒートを防止することに
よる品質の均−化及び向上を図った誘導加熱装置全提供
すること全目的としている。
ル(4)に到達した時その先頭の前面は加熱コイル(4
)の発生する磁界(匂ヲ受けやすい為にその部分のみが
オーバ・ヒートし品質が不均一になる傾向があるという
欠点があった。なお、先頭の被加熱材fi+がある程度
加熱コイル(4)内に入った時点で高周波電流の供給を
開始して先頭の被加熱材filのみは加熱時間を短くし
てオーバ・ヒートを防止することが考えられるが、この
場合センサ(6)全加熱コイル(4)内に設置しなけれ
ばならなく実際には実現が困難であるO 〔発明の概要〕 この発明は上記のような従来のものの欠点を除去する目
的でなされたもので、搬送される被加熱材を高周波電源
装置により誘導加熱する加熱コイルと、上記加熱コイル
の両端に接続され上記加熱コイルに電流を流す電圧発生
手段と、上記電流の変化全検知して上記高周波電源装置
に起動指令を与える起動指令手段とを備えることにより
、被加熱材の先頭部のオーバ・ヒートを防止することに
よる品質の均−化及び向上を図った誘導加熱装置全提供
すること全目的としている。
笈
以下、この発明の実施例全第1鳩び第2図に基いて説明
する。
する。
第1図はこの発明の一実施例による誘導加熱装置の回路
構成図、第8図は第1図の誘導加熱装置の動作を説明す
るための図である。
構成図、第8図は第1図の誘導加熱装置の動作を説明す
るための図である。
図中、被加熱材、ピンチ・ローラ(2〜モータ(31゜
2111mコ(ル(4)、コンデンサー5)、高周波イ
ン/(−タ(7)は第8図における従来のものと同一な
ので説明全省略する。
2111mコ(ル(4)、コンデンサー5)、高周波イ
ン/(−タ(7)は第8図における従来のものと同一な
ので説明全省略する。
(11)は加熱コイル(4)の両端に開閉接点(6)を
介して接続された交流電源装置% (131は変流器を
備えて交流電源装置(lりから加熱コイル(4)に流れ
る電流(勾を検出する電流検出器、−は検出電流を整流
1平滑し入力信号を発生する整流平滑回路、(国は基準
信号を発生する基準信号設定器、賭は入力信号と基準信
号のレベルを比較して入力信号が基準信号のレベルに達
したとき出力信号を発生する比較回路、同は出力信号に
よって高周波インバータ(7)に起動指令を与える起動
指令装置である。そして、開閉接点(2)は起動指令装
置gηと連動し高周波インバータ(7)が起動すると開
極するようになっている。
介して接続された交流電源装置% (131は変流器を
備えて交流電源装置(lりから加熱コイル(4)に流れ
る電流(勾を検出する電流検出器、−は検出電流を整流
1平滑し入力信号を発生する整流平滑回路、(国は基準
信号を発生する基準信号設定器、賭は入力信号と基準信
号のレベルを比較して入力信号が基準信号のレベルに達
したとき出力信号を発生する比較回路、同は出力信号に
よって高周波インバータ(7)に起動指令を与える起動
指令装置である。そして、開閉接点(2)は起動指令装
置gηと連動し高周波インバータ(7)が起動すると開
極するようになっている。
まず、動作を説明する面に加熱コイルi47のインピー
ダンスの変化について説明する。
ダンスの変化について説明する。
加熱コイル(4)はインダクタンス負荷であるが、加熱
コイル(4)の中に被加熱材II+が入っていないとき
即ち無負荷のときに比べて、加熱コイル(4)の中に被
加熱材(1)が入っているときは加熱コイル(4)の中
の透磁率が高くなるのでそのインダクタンスは大きくな
る。また、被加熱材i13が加熱コイル(4)の中にあ
るときは加熱コイル(4)の両端よυ見た′lJn熱コ
イル(41の抵抗分も大きくなる。
コイル(4)の中に被加熱材II+が入っていないとき
即ち無負荷のときに比べて、加熱コイル(4)の中に被
加熱材(1)が入っているときは加熱コイル(4)の中
の透磁率が高くなるのでそのインダクタンスは大きくな
る。また、被加熱材i13が加熱コイル(4)の中にあ
るときは加熱コイル(4)の両端よυ見た′lJn熱コ
イル(41の抵抗分も大きくなる。
従って加熱コイルi4+のインピーダンスは加熱コイル
(4)内に被加熱材(りがあるときは大きくなり、また
、第21囚に示すように、被加熱材111が那熱コイル
(4)内に入っている量が多いほど即ち被加熱材+17
の先頭が加熱コイル14)に進入していくほどインピー
ダンスぶは大きくなる。
(4)内に被加熱材(りがあるときは大きくなり、また
、第21囚に示すように、被加熱材111が那熱コイル
(4)内に入っている量が多いほど即ち被加熱材+17
の先頭が加熱コイル14)に進入していくほどインピー
ダンスぶは大きくなる。
次に、交流電源装置(1すがら加熱コイル+41に流。
れる電流について説明する。
尚周波インバータ+71 ′ft起動させる前は接点(
6)は閉じており、交流電源装置(11)の発生する一
定交流成圧が加熱コイル(41及びコンデン−F +5
1の両端にかけられている。高同波インバータ(7)の
発生する高周波電流は通常数百ヘルツ乃至数千ヘルツで
あって、この高周波電源がかがった時に加熱コイル(4
1がコンデンサ(5)によって整合されるように、言い
かえれば、加熱コイルt43及びコンデンサ(5)それ
ぞれのりアクタンスがほぼ等しくなるようにコンデンサ
+51の容量が選定されている@ところで、商用周波数
50又は60ヘルツの交流電源装置(lりのみの電圧が
加熱コイル(41及びコンデンサ(5)の両端にかかっ
た時は、当然コンデンサ(6)は加熱コイルf4+に比
べてそのリアクタンスが非常に大きくなり、従ってその
インピーダンスも大きいとみなせるので、交流電源装置
Hから見た負荷のインピーダンスは〃D熱コイル(41
のインピーダンスによって決定されると見なすことが出
来る@従って、交流電源装置(1す、コンデンサ(5)
及び加熱コイル(4)により構成される閉回路において
は、第2図tBlに示すように加熱コイル(41のイン
ピーダンス(シ)の増大につれて流れる′電流(1)は
減少する・なお、図中の(’ro)は被加熱材(11の
先頭が加熱コイル(4)の入口に到達する時点である。
6)は閉じており、交流電源装置(11)の発生する一
定交流成圧が加熱コイル(41及びコンデン−F +5
1の両端にかけられている。高同波インバータ(7)の
発生する高周波電流は通常数百ヘルツ乃至数千ヘルツで
あって、この高周波電源がかがった時に加熱コイル(4
1がコンデンサ(5)によって整合されるように、言い
かえれば、加熱コイルt43及びコンデンサ(5)それ
ぞれのりアクタンスがほぼ等しくなるようにコンデンサ
+51の容量が選定されている@ところで、商用周波数
50又は60ヘルツの交流電源装置(lりのみの電圧が
加熱コイル(41及びコンデンサ(5)の両端にかかっ
た時は、当然コンデンサ(6)は加熱コイルf4+に比
べてそのリアクタンスが非常に大きくなり、従ってその
インピーダンスも大きいとみなせるので、交流電源装置
Hから見た負荷のインピーダンスは〃D熱コイル(41
のインピーダンスによって決定されると見なすことが出
来る@従って、交流電源装置(1す、コンデンサ(5)
及び加熱コイル(4)により構成される閉回路において
は、第2図tBlに示すように加熱コイル(41のイン
ピーダンス(シ)の増大につれて流れる′電流(1)は
減少する・なお、図中の(’ro)は被加熱材(11の
先頭が加熱コイル(4)の入口に到達する時点である。
次に、前述のように構成されたこの発明の一実施例の動
作を説明する。
作を説明する。
第1図で示すように被加熱材(11はモータ(31によ
って駆動されるピンチ・ローラ(2)によって搬送され
その先頭が加熱コイルt4+の入口に到達するト、9口
熱コイル(4)のインピーダンスの変化により上記閉回
路に流れる′#iL流(1)は変化する。この′1流は
電流検出器Hにより検出され、歪流平滑回路041にて
整流・平滑されて比較回w!I(I[1に第2図tel
で示す入力値Jij(0*)として入力される〇入力信
号(01)は上記閉回路の電流(1)の平均値であり、
また加被コイル(4)のインピーダンス?にほぼ逆比例
した値で必り、また加熱コイル(4]に被加熱材ill
の先頭が進入した程度に卦じた値とみなしてよい。@2
図fclで示すように、上記入力値!(CI)と基準信
号設定器(IIによって発生する基準信号(CI)の値
上比較回路(l呻によって比較し、入力信号(0,)が
基準信号(CI)の値に達した時点で、第4図p)に示
すように比較回路0@は出力信号(DI)k発生する。
って駆動されるピンチ・ローラ(2)によって搬送され
その先頭が加熱コイルt4+の入口に到達するト、9口
熱コイル(4)のインピーダンスの変化により上記閉回
路に流れる′#iL流(1)は変化する。この′1流は
電流検出器Hにより検出され、歪流平滑回路041にて
整流・平滑されて比較回w!I(I[1に第2図tel
で示す入力値Jij(0*)として入力される〇入力信
号(01)は上記閉回路の電流(1)の平均値であり、
また加被コイル(4)のインピーダンス?にほぼ逆比例
した値で必り、また加熱コイル(4]に被加熱材ill
の先頭が進入した程度に卦じた値とみなしてよい。@2
図fclで示すように、上記入力値!(CI)と基準信
号設定器(IIによって発生する基準信号(CI)の値
上比較回路(l呻によって比較し、入力信号(0,)が
基準信号(CI)の値に達した時点で、第4図p)に示
すように比較回路0@は出力信号(DI)k発生する。
即ち、比較回#Nru呻が出力信号(DI)全発生した
時点(T+ )は加熱コイル(4)内に被加熱材用の先
頭が進入した時点であり、加熱コイル(4)に高周波電
源を供給すべき時点である。比較回W!を霞の出力信号
(DI)により起動指令装置(iηを動作させ、高同波
インバータ(7)を起動させると同時に接点(6)を開
極する指令を出して、交流電源装置(ll)を高周波回
路から切離す。その後は、尚周波電流全供給された加熱
コイル(41に被加熱材(1)が誘#I加熱され連続し
て搬送されていく。
時点(T+ )は加熱コイル(4)内に被加熱材用の先
頭が進入した時点であり、加熱コイル(4)に高周波電
源を供給すべき時点である。比較回W!を霞の出力信号
(DI)により起動指令装置(iηを動作させ、高同波
インバータ(7)を起動させると同時に接点(6)を開
極する指令を出して、交流電源装置(ll)を高周波回
路から切離す。その後は、尚周波電流全供給された加熱
コイル(41に被加熱材(1)が誘#I加熱され連続し
て搬送されていく。
なお、加熱コイル(4)内に被加熱材(11がない状態
に対し、被加熱材11+がある状態では、交流電源装置
(lりより見た加熱コイル+41のインピーダンスは必
ず大きくなるので、基準信号設定器Q@の設定値(01
)は被加熱材111が加熱コイル(4+内にない状態で
の比較回路−への上記閉回路の電流(1,)に応じた入
力信号値(C,)より若干小さ目に設定しておくことに
より、被加熱材+11のサイズ。
に対し、被加熱材11+がある状態では、交流電源装置
(lりより見た加熱コイル+41のインピーダンスは必
ず大きくなるので、基準信号設定器Q@の設定値(01
)は被加熱材111が加熱コイル(4+内にない状態で
の比較回路−への上記閉回路の電流(1,)に応じた入
力信号値(C,)より若干小さ目に設定しておくことに
より、被加熱材+11のサイズ。
材質の述いによっても設定+iM(Os)は一定でよい
。筐た、誘導加熱装置の運転全開始する時点即ち被加熱
材111の搬送を開始する時点においてすでに被加熱材
+11が加熱コイル(41内にある状態においては、最
初から加熱コイル(4)のインピーダンスは大きく、比
較回FjIrHはただちに信号Qすを出力して高周波イ
ンバータ(7)を起動させることができる。
。筐た、誘導加熱装置の運転全開始する時点即ち被加熱
材111の搬送を開始する時点においてすでに被加熱材
+11が加熱コイル(41内にある状態においては、最
初から加熱コイル(4)のインピーダンスは大きく、比
較回FjIrHはただちに信号Qすを出力して高周波イ
ンバータ(7)を起動させることができる。
従って、被加熱材111の先頭がある程度加熱コイル(
4)内に入った状態で高周波インバータ(7] ′ft
:起動させるので、被加熱材+11の先頭部が加熱コイ
ル(4)内の通過中に加熱される時間は他の部分に比べ
て短くなるので、従来のような先頭部のオーバ・ヒート
を避けることが出来かつ品質の均−化及び向上を図るこ
とが出来る。
4)内に入った状態で高周波インバータ(7] ′ft
:起動させるので、被加熱材+11の先頭部が加熱コイ
ル(4)内の通過中に加熱される時間は他の部分に比べ
て短くなるので、従来のような先頭部のオーバ・ヒート
を避けることが出来かつ品質の均−化及び向上を図るこ
とが出来る。
なお、この発明は9口熱コイル(4)のインピーダンス
による電流の変化全検知することにより高周波′インバ
ータ(7)を起動するので、光電スイッチ又は近接スイ
ッチを使った従来の誘導加熱装置に較べて塵埃又は漏洩
磁束による誤動作がなく信頼性の同上を図ることが出来
る。また、この発明は電流の変化全検知さえすればよい
ので交流電源装置(11)は27iI熱コイル(4)に
大電力を送りこむ必要はなく小形のもので十分である。
による電流の変化全検知することにより高周波′インバ
ータ(7)を起動するので、光電スイッチ又は近接スイ
ッチを使った従来の誘導加熱装置に較べて塵埃又は漏洩
磁束による誤動作がなく信頼性の同上を図ることが出来
る。また、この発明は電流の変化全検知さえすればよい
ので交流電源装置(11)は27iI熱コイル(4)に
大電力を送りこむ必要はなく小形のもので十分である。
この発明は以上説明したように、9口熱コイルの両端に
接続された電圧発生手段と、加熱コイルのインピーダン
スに応じて電圧発生手段から刀口熱コイルに流れる電流
の変化を検知して高周波電源装置に起動指令を与える起
動指令手段と全備えるようにしたので、被加熱材の先頭
部のオーバ・ヒートi防止して品質の均−化及び向上を
図ることが出来るという効果がある。
接続された電圧発生手段と、加熱コイルのインピーダン
スに応じて電圧発生手段から刀口熱コイルに流れる電流
の変化を検知して高周波電源装置に起動指令を与える起
動指令手段と全備えるようにしたので、被加熱材の先頭
部のオーバ・ヒートi防止して品質の均−化及び向上を
図ることが出来るという効果がある。
第1図はこの発明の一実施例による誘導加熱装置の回路
構成図、第2図は第1図の誘導加熱装置の動作説明図、
第8図は従来の誘導加熱装置の回路構成図、第1図は加
熱コイルによって発生する磁界の状態を示す図である。 +11 ++−+−破材熱材41 +++ ffi熱コ
イル、(71−−−関周仮インバータb to)−−一
交流電源装置、Oトー電流検出器、u7)−−一起動指
令装置。 なお、6図中、同一符号は同−又は相当部分全示す◎
構成図、第2図は第1図の誘導加熱装置の動作説明図、
第8図は従来の誘導加熱装置の回路構成図、第1図は加
熱コイルによって発生する磁界の状態を示す図である。 +11 ++−+−破材熱材41 +++ ffi熱コ
イル、(71−−−関周仮インバータb to)−−一
交流電源装置、Oトー電流検出器、u7)−−一起動指
令装置。 なお、6図中、同一符号は同−又は相当部分全示す◎
Claims (6)
- (1)搬送される被加熱材を高周波電源装置により誘導
加熱する加熱コイルと、上記加熱コイルの両端に接続さ
れ上記加熱コイルに電流を流す電圧発生手段と、上記電
流の変化を検知して上記高周波電源装置に起動指令を与
える起動指令手段とを備えたことを特徴とする誘導加熱
装置。 - (2)起動指令手段は電圧発生手段によつて加熱コイル
に流れる電流を検出する電流検出器と、基準信号を発生
する基準信号設定器と、上記電流値に応じて上記電流検
出器より発生する入力信号と上記基準信号のレベルを比
較して上記入力信号が上記基準信号のレベルに達したと
き出力信号を発生する比較回路と、上記出力信号によつ
て高周波電源装置に起動指令を与える起動指令装置とで
成ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の誘導
加熱装置。 - (3)電圧発生手段は起動指令手段の起動指令により加
熱コイルとの接続を解除されることを特徴とする特許請
求の範囲第1項又は第2項記載の誘導加熱装置。 - (4)電圧発生手段は交流電源装置であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記
載の誘導加熱装置。 - (5)高周波電源装置の周波数は交流電源装置の周波数
よりも大きいことを特徴とする特許請求の範囲第4項記
載の誘導加熱装置。 - (6)高周波電源装置は高周波インバータであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項又は第5項記載の誘導
加熱装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15062784A JPS6129091A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 誘導加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15062784A JPS6129091A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 誘導加熱装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6129091A true JPS6129091A (ja) | 1986-02-08 |
Family
ID=15500990
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15062784A Pending JPS6129091A (ja) | 1984-07-18 | 1984-07-18 | 誘導加熱装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6129091A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01278685A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-09 | Kajima Corp | アブレイシブジェットによる削孔方法 |
JPH06102143A (ja) * | 1992-02-03 | 1994-04-15 | Teledyne Ind Inc | 歪みセンサ |
-
1984
- 1984-07-18 JP JP15062784A patent/JPS6129091A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01278685A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-09 | Kajima Corp | アブレイシブジェットによる削孔方法 |
JPH0428076B2 (ja) * | 1988-04-27 | 1992-05-13 | Kajima Corp | |
JPH06102143A (ja) * | 1992-02-03 | 1994-04-15 | Teledyne Ind Inc | 歪みセンサ |
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