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１） 加熱の中のＩＨ
加熱方式の特徴とＩＨ加熱のしくみ
２） ＩＨ加熱の原理、特徴と利点
高周波加熱、低周波加熱の原理
ＩＨ加熱の特徴
３） 高周波ＩＨインバータの種類
ＩＨインバータの種類と選定方法について
４） 高周波ＩＨ加熱コイルについて
コイル製作例
５） 製品例
当社におけるＩＨ加熱製作事例
６） テスト装置紹介
当社におけるＩＨ加熱テスト装置例
７） 製品実現までのフロー
添付１） ＩＨ加熱昇温制御スピードテスト
㈱東和電機工業所
技術開発部 ＩＨ技術課
〒６６６−００２３
兵庫県川西市東久代１-４-９
ＴＥＬ
０７２−７５９−８２５１
ＦＡＸ
０７２−７５９−８８９６
１） 加熱の中のＩＨ
加熱方式の特徴とＩＨ加熱のしくみ
ガス加熱 熱効率 40％
シーズヒーター 熱効率 50％
シーズヒーター（発熱体）
炎
渦巻き状のニクロム線を絶縁物で包み込んで
ニッケルで保護した物。
伝導熱と輻射熱で加熱します。
炎による加熱をおこないます。
・熱効率が悪い。
ラジェントヒーター 熱効率 60％
ハロゲンヒーター 熱効率 60％
トッププレート
セラミックプレート
断熱材
発熱体
輻射熱
タングステン
フィラメント
ニクロム線を平らなセラミックプレートの下に
装着したもので、伝導熱で加熱します。
・火力調節が難しい。
IHヒーター 熱効率 80∼90％
ハロゲン
ランプ
断熱材
ハロゲンランプ伝導熱と輻射熱で加熱します。
・火力が調整が難しい。
マイクロ波
渦電流
マイクロ波発生装置
被加熱物
加熱コイル
磁力線
トッププレート
磁力線の働きで、鍋そのものを発熱させる。
・立ち上がりが早い。
周波数が300MHzから300GHz（波長が１ｍ∼
1mm）のマイクロ波を使って、 物質内部から加
熱する方式です。
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２） ＩＨ加熱の原理、特徴と利点
IH加熱の原理
① 高周波ＩＨ加熱コイルの原理
渦電流
ＩＨインバータ
加熱コイル
磁力線
トッププレート
加熱コイルに高周波（20∼50ｋＨｚ）の電流を流すと磁力線が発生します。
その上部にワーク（磁性体）を置くと、ワークに渦電流が流れ
ワーク自体が発熱します
② 低周波ＩＨ加熱コイルの原理
磁束の流れ
鉄心
電流の流れ
発熱パイプ
誘導コイル
電磁誘導コイルに低周波電流を流すと磁束が生じ、
発熱パイプに電流が流れます。
この電流とパイプの素材のもつ抵抗によって、
ジュール熱が発生し太いパイプの全表面から、均一な熱が発生します。
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２） ＩＨ加熱の原理、特徴と利点
IH加熱の特徴と利点
直接加熱
・加熱効率が高い（熱効率80∼90％）
・高温の加熱が可能
（容器・治具など600℃前後の加熱が可能）
・周辺機器が高温にならない
（火傷などの心配がない）
・炎が出ない
（廃熱・排ガスがない）
・化学反応を引き起こさない
・真空中でも加熱が出来る
・ガスの雰囲気中で加熱が出来る
加熱精度が
上げられる
制御性が良い
・操作性がよい
・自動化が容易
・設備の小型化
エネルギー密度の
調整が可能
・急速（高速）加熱が出来る
・局部加熱が出来る
・加熱分散が可能
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３） 高周波ＩＨインバータの種類
ＩＨインバータは、被加熱物に電磁誘導をかけるために最適な周波数
２５ｋＨｚ∼５０ｋＨｚの電源を作り出す装置です。
当社では、市販されているＩＨインバータ（下記表）を使用し、お客様の要望により
加熱に必要とされる熱量を計算（実績例を参考に）し、ＩＨインバータを選定します。
下記表のIHでは対応出来ない場合、ご相談により専用IHインバータの製作も出来ます。
参考までに
１ｋＷ＝８６０ｋｃａｌ
水１㍑を１℃上昇させるために必要な熱量は１ｋｃａｌ
鉄１ｋｇを１℃上昇させるために必要な熱量は０.１ｋｃａｌ
たとえば、1ｋWｈの熱源では、８６０㍑の水を１時間で１℃上昇させることが出来ます。
実際の計算では、熱損失があります。熱損失分を考慮した熱源を選定することが必要です。
インバータ種
類
消費電力
（kW）
2.5kW
2.5
電圧（V）
インバータ寸法
相数
容量（kVA）
周波数（Hz）
D×W×H（mm）
AC180∼242
単相
3.3
290×250×95.8
3.4
360×340×140
5.6
360×340×140
8
365×350×175
11
465×350×205
17
565×350×205
35
610×306×376
50/60
AC180∼242
3kW
3
50/60
AC180∼242
5kW
5
50/60
AC180∼242
7kW
7
50/60
三相
AC180∼242
10kW
10
50/60
AC180∼242
15kW
15
50/60
AC180∼242
20kW
20
50/60
インバータ寸法のD・H・Wは
左図の通りです
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４） 高周波ＩＨ加熱コイルについて
ＩＨ加熱コイルは、被加熱物の材質や形状とIHインバータの種類によって
ワイヤーの選定や形状などが決定されます。
コイルは、決定された諸条件より、ある範囲で抵抗値を合わせた設計が必要です。
IH加熱の場合、このマッチングを行う作業が最大の難所となります。
コイル例
丸型コイル
角型コイル
応用例
応用例
・平板加熱
・平板加熱
R型コイル
円錐型コイル
応用例
応用例
・回転ドラムの加熱
・るつぼ形状容器加熱
・R型容器の加熱
・球体容器加熱
・中華鍋形加熱
ラセン型コイル
応用例
・パイプ加熱
-- 上記のコイルを組合わせる事も可能です。 --
分散型コイル
丸型コイル組合わせ
丸型・角型の組合わせ
応用例
・分散加熱
・容器複数
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５） 製品例
当社におけるＩＨ加熱製作事例
IHコンロ（デモ機）
略図
温度センサ
加熱物
加熱コイル
制御部
電源
ＩＨインバータ
温度調節器
IHインバータ仕様
単相 ２００V ・ ２.５ｋW
■ 説明 ■
一般的なIHコンロです。
当社デモ機として使用しています。
ジンギスカン鍋
略図
ジンギスカン用鉄板
加熱コイル
電源
ＩＨインバータ
IHインバータ仕様
単相 ２００V ・ ２.５ｋW
■ 説明 ■
IHコイルの形状をジンギスカン鍋に合わせています。
排熱が少ないので店内の雰囲気が向上しました。
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円筒形金型加熱
略図
加熱コイル
加
熱
物
温度センサ
制御部
電源
ＩＨインバータ
温度調節器
IHインバータ仕様
単相 ２００V ・ ２.５ｋW
■ 説明 ■
熱硬化性樹脂の成型用金型加熱装置です。
加熱スピード、コントロールが向上しました。
回転炒め機
略図
ドラム（回転加熱物）
温度センサ
加熱コイル
制御部
電源
ＩＨインバータ
温度調節器
IHインバータ仕様
三相 ２００V ・ ５ｋW
■ 説明 ■
ドラムの昇降、回転、加熱（調理）が自動で行えます。
調理のマニュアル化が出来ます。
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大型回転ドラム
略図
制御盤
ドラム（回転加熱物）
温度センサ
回転ドラム
加熱コイル
加熱コイル
制御部
電源
ＩＨインバータ
温度調節器
IHインバータ仕様
三相 ２００V ・ １５ｋW
■ 説明 ■
ドラム内部に加熱物を通し、加熱を行います。
加熱物の搬送は、ドラムに傾斜をつける事と、ドラム自体の回転で行います。
トレー加熱ライン
略図
トレー
ＩＨインバータ
電源
ＩＨインバータ
電源
電源
ＩＨインバータ
制御部
IHインバータ仕様
三相 ２００V ・ ５ｋW×７台
■ 説明 ■
工場のライン設備の一部です。
トレー寸法 1500×1000×80 ｔ1.5 の表面を加熱します。
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６） テスト装置紹介
当社におけるＩＨ加熱テスト装置例
IHｲﾝﾊﾞｰﾀ出力制御ﾕﾆｯﾄ（ｲﾝﾊﾞｰﾀ2.5∼15ｋＷ）
使用用途
各ｲﾝﾊﾞｰﾀの制御
仕様概略
電源
３相・２００Ｖ（50/60Ｈｚ）
消費電力 ２．５ｋＷ∼１５ｋＷ
ＩＨｲﾝﾊﾞｰﾀ ２．５ｋＷ、３ｋＷ、５ｋＷ
７ｋＷ、１０ｋＷ、１５ｋＷ
それぞれに接続し運転できます。
加熱プログラムを変更できます。
２軸受ﾄﾞﾗﾑﾜｰｸ回転ユニット
使用用途
回転加熱
仕様概略
ワークを回転させながら、
加熱検証ができます。
（φ５００㎜×Ｌ１０００㎜程度まで）
回転ワークに合わせて調整します。
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１軸ワーク回転ユニット
使用用途
回転加熱（小型ワーク用）
仕様概略
ワークを回転させながら、
加熱検証ができます。
（φ100㎜×Ｌ100㎜程度まで）
回転ワークに合わせて調整します。
１軸ﾜｰｸ搬送ﾕﾆｯﾄ（ﾜｰｸ搬送用制御ﾕﾆｯﾄ付）
使用用途
丸棒、ﾜｲﾔｰなどの搬送加熱
仕様概略
１軸ﾛﾎﾞｼﾘﾝﾀﾞｰ使用（Ｌ１０００㎜）
ﾀｯﾁﾊﾟﾈﾙ、ＰＬＣにより、搬送スピード
を調整できます。
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７） 製品実現までのフロー
キックオフ
お客様との打合せにより
IH加熱の基本原理や構造をご理解頂き、
お客様の要望を教えて頂きます。
製品打合せ
お客様の目的が明確化されて
IHの選定を行い、イメージ等で本開発の最終目的をつかみます。
簡易検証
お客様の目的に対して、実現の可能性が不明確な場合
実機の設計に入る前に、さまざまな基礎実験を行います。
テスト機製作
当社で最終的な検証が出来ない場合
テスト機にて、お客様での実証テストを行って頂きます。
実機製作
テスト機での検証完了後、実機の設計、製作を行います。
納品
納品後のアフターフォローも行います。
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∼ ⅠＨ加熱昇温制御スピードテスト ∼
○ テスト内容
ＩＨインバータ（2．5ｋＷ）、専用コイルにて
φ20（ｔ1.0）400mm鉄製パイプの加熱を
行い、昇温と制御スピードを確認する。
○ テスト条件
１５０℃ ＯＮ・OFF温調運転
加熱出力
テスト1
100%
テスト2
50%
テスト3
25%
テスト装置概略
加熱コイル
加熱対象物
鉄製パイプ
温度
ロガー
温度表示信号
（4-20mA）
加熱対象物
鉄製パイプ
Φ20（ｔ1.0）
温度
センサー
加熱コイル
センサー
アンプ
ⅠＨインバータ
２.５ｋW
加熱ON,OFF
信号
温度
センサー
センサー
アンプ
ⅠＨインバータ
２.５ｋＷ
温度（℃）
○ テスト結果
160.0
150.0
140.0
130.0
120.0
110.0
100.0
90.0
80.0
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
①出力100％
②出力50％
③出力25％
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
時間（秒）
加熱出力
設定
実測値
テスト1
テスト2
テスト3
100% 2.46ｋW
50% 1.28ｋW
25% 0.58ｋW
１５０℃
到達時間
2.7秒
4.3秒
9.4秒
150℃温調時温度（℃）
ｍａｘ
ｍｉｎ
△ｔ
151.6
151.3
150.4
149.6
149.6
149.5
2.0
1.7
0.9
○ まとめ
テスト1 100％の出力では、４４．４／秒の昇温で、△2.0℃
テスト２ ５０％の出力では、２７．９／秒の昇温で、△1.7℃
テスト３ ２５％の出力では、１２．８／秒の昇温で、△0.9℃
＊＊＊ ＯＮ・OFF温調運転で十分な加熱精度が得られます。 ＊＊＊
添付1）
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