JPS62105390A - 高周波加熱装置 - Google Patents
高周波加熱装置Info
- Publication number
- JPS62105390A JPS62105390A JP24536685A JP24536685A JPS62105390A JP S62105390 A JPS62105390 A JP S62105390A JP 24536685 A JP24536685 A JP 24536685A JP 24536685 A JP24536685 A JP 24536685A JP S62105390 A JPS62105390 A JP S62105390A
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- Japan
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- frequency
- heating
- power
- stage
- inverter
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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】
［産業上の利用分野］
本発明は高周波加熱装置、特にガスタービンエンジンを
用いて発電された高周波電力により高周波加熱を行う高
周波加熱装置に関する。
用いて発電された高周波電力により高周波加熱を行う高
周波加熱装置に関する。
［従来の技術］
加熱コイルに高周波電流を通してコイル内に置かれた材
料を加熱する高周波加熱が鉄等の焼き入れなどに用いら
れており、電磁誘導において生じる渦電流あるいは誘電
損失によって生じる加熱作用を利用して材料の均一な加
熱が行われている。
料を加熱する高周波加熱が鉄等の焼き入れなどに用いら
れており、電磁誘導において生じる渦電流あるいは誘電
損失によって生じる加熱作用を利用して材料の均一な加
熱が行われている。
この様な高周波加熱を行う装置は、例えば三相交流電源
を整流器にて直流に変換し、この直流電力をインバータ
にて単相の高周波電力に変換するようにしている。そし
て、この単相の高周波電力を加熱コイルに供給すること
により所定周波数による高周波加熱が行われている。
を整流器にて直流に変換し、この直流電力をインバータ
にて単相の高周波電力に変換するようにしている。そし
て、この単相の高周波電力を加熱コイルに供給すること
により所定周波数による高周波加熱が行われている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら、前述した従来の高周波加熱装置では、次
の２つの問題点がある。
の２つの問題点がある。
（１）高周波加熱用電源として三相交流電源などの商用
電源を用いており、商用電源が近くに無い場所では高周
波加熱を行うことができない。また、緊急時などにて商
用電源が得られない場合には各種の補助用発電装置が用
いられるが、従来の発電装置は、大型であると共に重量
もあるため設置が困難であるなどの問題を有している。
電源を用いており、商用電源が近くに無い場所では高周
波加熱を行うことができない。また、緊急時などにて商
用電源が得られない場合には各種の補助用発電装置が用
いられるが、従来の発電装置は、大型であると共に重量
もあるため設置が困難であるなどの問題を有している。
（２）被加熱体の温度変化に伴なって被加熱体の比透磁
率及び抵抗率が変化し、最適な状態での高周波加熱を行
うことができないという問題がおる。
率及び抵抗率が変化し、最適な状態での高周波加熱を行
うことができないという問題がおる。
すなわち、前記比透磁率をμ、低効率をρとすると、被
加熱体を入れた加熱コイルのインダクタンスＬは、Ｌ＝
ｆ（ρ、μ）で表され、また共振周波数ｆ。はインダク
タンスしによって変化するので、ｆｏ＝Ｇ （ρ、μ）
で表される。従って、比透磁率μ及び低効率ρが変わる
と、インダクタンスＬの値と同様に共振周波数ｆ。が変
わることとなる。この結果、後述する第２図に示される
ように、被加熱体温度が上昇するに従って共振周波数ｆ
。が徐々に上昇する特性を有することとなり、加熱状態
が変化して効率の良い高周波加熱を行うことができない
という問題があった。
加熱体を入れた加熱コイルのインダクタンスＬは、Ｌ＝
ｆ（ρ、μ）で表され、また共振周波数ｆ。はインダク
タンスしによって変化するので、ｆｏ＝Ｇ （ρ、μ）
で表される。従って、比透磁率μ及び低効率ρが変わる
と、インダクタンスＬの値と同様に共振周波数ｆ。が変
わることとなる。この結果、後述する第２図に示される
ように、被加熱体温度が上昇するに従って共振周波数ｆ
。が徐々に上昇する特性を有することとなり、加熱状態
が変化して効率の良い高周波加熱を行うことができない
という問題があった。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点に鑑み成されたもので、その
目的は、商用電源のない場所・状況においても高周波加
熱を容易に行い、かつ被加熱体の加熱段階に応じて効率
の良い高周波加熱ができる高周波加熱装置を提供するこ
とにある。
目的は、商用電源のない場所・状況においても高周波加
熱を容易に行い、かつ被加熱体の加熱段階に応じて効率
の良い高周波加熱ができる高周波加熱装置を提供するこ
とにある。
［問題点を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明は、ガスタービンエ
ンジンに直結された高周波発電機を用いて高周波加熱を
行う高周波加熱装置とし、この様な装置において、加熱
段階に応じて順次選択される複数個の加熱コイルと、前
期高周波発電機出力の電力周波数を変えてこれら加熱コ
イルに異なる所定周波数の電力を供給するインバータと
、を備えたことを特徴とする。
ンジンに直結された高周波発電機を用いて高周波加熱を
行う高周波加熱装置とし、この様な装置において、加熱
段階に応じて順次選択される複数個の加熱コイルと、前
期高周波発電機出力の電力周波数を変えてこれら加熱コ
イルに異なる所定周波数の電力を供給するインバータと
、を備えたことを特徴とする。
［作用］
以上のような構成によれば、ガスタービンエンジンは１
万〜１０数万ｒｐｍで回転するので、このガスタービン
エンジンに直結された高周波発電機からは高周波電力が
容易に取り出されることになる。
万〜１０数万ｒｐｍで回転するので、このガスタービン
エンジンに直結された高周波発電機からは高周波電力が
容易に取り出されることになる。
そして、前記高周波電力はインバータにより加熱段階に
て設定された所定周波数に変換され、この電力は各段階
の加熱コイルに供給される。
て設定された所定周波数に変換され、この電力は各段階
の加熱コイルに供給される。
従って、加熱温度が変化する各加熱段階において最適な
電力周波数にて被加熱体を効率良く加熱することができ
る。
電力周波数にて被加熱体を効率良く加熱することができ
る。
［実施例］
以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。
第１図には高周波加熱装置の概略構成が示されており、
ガスタービンエンジン１０は高周波発電機１２に接続さ
れ、また高周波発電機１２は端子１４ａ、１４ｂ、１４
ｃを介して整流器１６に接続されている。
ガスタービンエンジン１０は高周波発電機１２に接続さ
れ、また高周波発電機１２は端子１４ａ、１４ｂ、１４
ｃを介して整流器１６に接続されている。
本発明において特徴的なことは、ガスタービンエンジン
を高周波発電機に直結することにより高周波電力を容易
に発生させ、かつ加熱段階に応じて最適な加熱条件を設
定して効率の良い高周波加熱を行うようにしたことであ
り、まずガスタービンエンジン１０の主軸は高周波発電
機１２の主軸に直結され、ガスタービンエンジン１０の
回転数にて高周波発電機１２を駆動させている。
を高周波発電機に直結することにより高周波電力を容易
に発生させ、かつ加熱段階に応じて最適な加熱条件を設
定して効率の良い高周波加熱を行うようにしたことであ
り、まずガスタービンエンジン１０の主軸は高周波発電
機１２の主軸に直結され、ガスタービンエンジン１０の
回転数にて高周波発電機１２を駆動させている。
このような構成によれば、例えば８万６千ｒｐｍで高周
波発電機が運転され、数千ｐｐｍ程度で回転する従来の
発電機に比較すれば、高周波電力を得るための中間装置
が不要なため高周波発電機１０を小型軽量な装置として
製作することが可能であり、実施例においてはその容量
及び重量は従来型に比して１／２０程度に軽減されてい
る。
波発電機が運転され、数千ｐｐｍ程度で回転する従来の
発電機に比較すれば、高周波電力を得るための中間装置
が不要なため高周波発電機１０を小型軽量な装置として
製作することが可能であり、実施例においてはその容量
及び重量は従来型に比して１／２０程度に軽減されてい
る。
従って、このようなガスタービンエンジン１０と高周波
発電機１２の組合わせにて小型で容易に移動可能な高周
波加熱装置を得ることができ、商用電源の無い場所にお
ける高周波加熱が可能となる。また、電漱が供給できな
い非常時でも対応できる装置として有用となる。
発電機１２の組合わせにて小型で容易に移動可能な高周
波加熱装置を得ることができ、商用電源の無い場所にお
ける高周波加熱が可能となる。また、電漱が供給できな
い非常時でも対応できる装置として有用となる。
そして、本発明では加熱段階に応じて最適な加熱条件を
設定するため、複数個の加熱コイル及びインバータを用
いており、実施例では、３個のインバータ２２，２４．
２６と３個の加熱コイル３４．３６，３８を備えている
。前記３個のインバータ２２，２４．２６は高周波発電
機から供給される電力周波数をそれぞれ異なる周波数に
変換しており、前述したように、各加熱段階の被加熱体
の温度によって変わる加熱回路の共振周波数の電力を出
力するように、各インバータ２２，２４゜２６の変換周
波数を設定している。
設定するため、複数個の加熱コイル及びインバータを用
いており、実施例では、３個のインバータ２２，２４．
２６と３個の加熱コイル３４．３６，３８を備えている
。前記３個のインバータ２２，２４．２６は高周波発電
機から供給される電力周波数をそれぞれ異なる周波数に
変換しており、前述したように、各加熱段階の被加熱体
の温度によって変わる加熱回路の共振周波数の電力を出
力するように、各インバータ２２，２４゜２６の変換周
波数を設定している。
すなわち、第２図に示されているように、被加熱体の温
度が上昇するに従って共振周波数ｆｏが緩やかに上昇す
る特性に対応して高周波加熱を行うようにしており、イ
ンバータ２２は温度Ｔ１のときの共振周波数ｆｏ１に、
インバータ２４は温度Ｔ２のときの共振周波数ｆ。２に
、インバータ２６は温度Ｔ３のときの共振周波数ｆ０３
に変換する。
度が上昇するに従って共振周波数ｆｏが緩やかに上昇す
る特性に対応して高周波加熱を行うようにしており、イ
ンバータ２２は温度Ｔ１のときの共振周波数ｆｏ１に、
インバータ２４は温度Ｔ２のときの共振周波数ｆ。２に
、インバータ２６は温度Ｔ３のときの共振周波数ｆ０３
に変換する。
従って、加熱コイル３４，３６．３８には、それぞれに
対応するインバータ２２，２４．２６から共振周波数ｆ
。１．ｆｏ２．ｆｏ３の電力が供給されることになる。
対応するインバータ２２，２４．２６から共振周波数ｆ
。１．ｆｏ２．ｆｏ３の電力が供給されることになる。
また、実施例では各加熱コイルへの電力の供給を選択的
に切り替えて行っており、これは各インバータを切り替
えるスイッチ２２ａ、２４ａ。
に切り替えて行っており、これは各インバータを切り替
えるスイッチ２２ａ、２４ａ。
２６ａによって行っている。なお、整流器１６の出力を
平滑する平滑コンデンサ２０と加熱回路の力率を改善す
る力率改善用コンデンサ２８が図のように設けられる。
平滑する平滑コンデンサ２０と加熱回路の力率を改善す
る力率改善用コンデンサ２８が図のように設けられる。
以上のような構成により、各加熱コイル３４゜３６．３
８には異なる周波数の電力が供給されるが、実施例では
第３図に示されるように、加熱コイル３４を第１段階（
初期）、加熱コイル３６を第２段階（中期）、そして加
熱コイル３８を第３段階（後期）として順次設置し、被
加熱体４０をベルトコンベア４２にて各加熱コイル３４
，３６゜３８内に移動させるようにしている。
８には異なる周波数の電力が供給されるが、実施例では
第３図に示されるように、加熱コイル３４を第１段階（
初期）、加熱コイル３６を第２段階（中期）、そして加
熱コイル３８を第３段階（後期）として順次設置し、被
加熱体４０をベルトコンベア４２にて各加熱コイル３４
，３６゜３８内に移動させるようにしている。
この場合、実施例では第１段階の加熱コイル３４に供給
する電力周波数を例えば１．３ｋＨ２（被加熱体の温度
は６００℃程度）に、第２段階の加熱コイル３６の電力
周波数を１．３５ｋＨｚ（被加熱体の温度は７００〜８
００℃程度）に、第３段階の加熱コイル２８の電力周波
数を１．４ｋＨｚ （被加熱体の温度は１ 、２００℃
程度）に設定する。従って、高周波発電機１２が前述し
た８万６千ｒｐｍで回転駆動する場合、１．４３３ｋＨ
７の高周波電力を出力することとなるが、各インバータ
２２，２４．２６にて前記所定周波数になるように微少
変換すれば良いことになる。この場合、ガスタービンエ
ンジン１０の回転数を少し下げて高周波発電機１２から
出力される電力周波数を１．４ｋＨｚになるように調整
すれば、第３段階におけるインバータ２６を省略するこ
ともでき、高周波発電機１２から出力される電力周波数
にて加熱コイル３８を直接加熱することができる。
する電力周波数を例えば１．３ｋＨ２（被加熱体の温度
は６００℃程度）に、第２段階の加熱コイル３６の電力
周波数を１．３５ｋＨｚ（被加熱体の温度は７００〜８
００℃程度）に、第３段階の加熱コイル２８の電力周波
数を１．４ｋＨｚ （被加熱体の温度は１ 、２００℃
程度）に設定する。従って、高周波発電機１２が前述し
た８万６千ｒｐｍで回転駆動する場合、１．４３３ｋＨ
７の高周波電力を出力することとなるが、各インバータ
２２，２４．２６にて前記所定周波数になるように微少
変換すれば良いことになる。この場合、ガスタービンエ
ンジン１０の回転数を少し下げて高周波発電機１２から
出力される電力周波数を１．４ｋＨｚになるように調整
すれば、第３段階におけるインバータ２６を省略するこ
ともでき、高周波発電機１２から出力される電力周波数
にて加熱コイル３８を直接加熱することができる。
この様にして、各加熱コイル３４，３６．３８には各段
階によって変化する共振周波数ｆｏ１゜ｆｏ２．ｆｏ３
の電力が供給され、これらの共振周波数に基づいた加熱
コイル３４，３６．３８の電磁誘導作用により、被加熱
体４０はその温度に適合した最適条件にて効率良く加熱
され、鉄などの焼き入れを良好に行うことができる。
階によって変化する共振周波数ｆｏ１゜ｆｏ２．ｆｏ３
の電力が供給され、これらの共振周波数に基づいた加熱
コイル３４，３６．３８の電磁誘導作用により、被加熱
体４０はその温度に適合した最適条件にて効率良く加熱
され、鉄などの焼き入れを良好に行うことができる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、ガスタービンエ
ンジンを高周波発電機に直結することにより高周波電力
を容易に発生させるようにしたので、商用電源のない場
所でも高周波加熱を行うことができ、また装置が極めて
小型軽量化され装置の移動、設置が容易となる。そして
、同時に各加熱段階に応じて最適な電力周波数の条件を
設定するようにしたので、被加熱体の温度変化によって
変る共振周波数で高周波加熱を行うことができ、最適な
条件で効率の良い高周波加熱が行えるという利点を有す
る。
ンジンを高周波発電機に直結することにより高周波電力
を容易に発生させるようにしたので、商用電源のない場
所でも高周波加熱を行うことができ、また装置が極めて
小型軽量化され装置の移動、設置が容易となる。そして
、同時に各加熱段階に応じて最適な電力周波数の条件を
設定するようにしたので、被加熱体の温度変化によって
変る共振周波数で高周波加熱を行うことができ、最適な
条件で効率の良い高周波加熱が行えるという利点を有す
る。
第１図は本発明に係る高周波加熱装置の好適な実施例を
示す回路構成図、 第２図は被加熱体の温度と共振周波数の関係を示すグラ
フ図、 第３図は各段階で被加熱体の加熱を行う状態を示す説明
図でおる。 １０ ・・・ ガスタービンエンジン １２ ・・・ 高周波発電機 １６ ・・・ 整流器 ２２．２４．２６ ・・・ インバータ３４．３６．
３８ ・・・ 加熱コイル出願人 トヨタ自動車株
式会社 代理人 弁理士 吉田研二８−１ （他１名） 、第１図
示す回路構成図、 第２図は被加熱体の温度と共振周波数の関係を示すグラ
フ図、 第３図は各段階で被加熱体の加熱を行う状態を示す説明
図でおる。 １０ ・・・ ガスタービンエンジン １２ ・・・ 高周波発電機 １６ ・・・ 整流器 ２２．２４．２６ ・・・ インバータ３４．３６．
３８ ・・・ 加熱コイル出願人 トヨタ自動車株
式会社 代理人 弁理士 吉田研二８−１ （他１名） 、第１図
Claims (2)
- （１）ガスタービンエンジンに直結された高周波発電機
を有しこの高周波発電機から得られた電力により高周波
加熱を行う高周波加熱装置において、加熱段階に応じて
順次選択される複数個の加熱コイルと、前記高周波発電
機出力の電力周波数を変えてこれら加熱コイルに異なる
所定周波数の電力を供給するインバータと、を備えたこ
とを特徴とする高周波加熱装置。 - （２）特許請求の範囲（１）記載の装置において、前記
インバータで変換する所定周波数は被加熱体の温度に対
応して変化する加熱回路の共振周波数に設定したことを
特徴とする高周波加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60245366A JPH0713909B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 高周波加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60245366A JPH0713909B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 高周波加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62105390A true JPS62105390A (ja) | 1987-05-15 |
| JPH0713909B2 JPH0713909B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=17132593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60245366A Expired - Lifetime JPH0713909B2 (ja) | 1985-10-31 | 1985-10-31 | 高周波加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713909B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004127854A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 移動加熱方法及び移動加熱装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5276741A (en) * | 1975-12-19 | 1977-06-28 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Controlling method of highfrequency invertor |
| JPS55121296A (en) * | 1979-03-12 | 1980-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating cooking device |
| JPS5846244A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタ−ビン減速機 |
-
1985
- 1985-10-31 JP JP60245366A patent/JPH0713909B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5276741A (en) * | 1975-12-19 | 1977-06-28 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | Controlling method of highfrequency invertor |
| JPS55121296A (en) * | 1979-03-12 | 1980-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Induction heating cooking device |
| JPS5846244A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタ−ビン減速機 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004127854A (ja) * | 2002-10-07 | 2004-04-22 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 移動加熱方法及び移動加熱装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0713909B2 (ja) | 1995-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |