JP2015074099A

JP2015074099A - 赤外線照射装置

Info

Publication number: JP2015074099A
Application number: JP2013209857A
Authority: JP
Inventors: 大祐仙石; Daisuke Sengoku; 加藤　三紀彦; Mikihiko Kato; 三紀彦加藤
Original assignee: Branson Ultrasonics Corp
Current assignee: Branson Ultrasonics Corp
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2015-04-20
Anticipated expiration: 2033-10-07
Also published as: JP6005020B2

Abstract

【課題】金属抵抗体で形成され、電力が与えられることによって赤外線を放射する赤外線発光体を用いている赤外線照射装置において、溶着部位に赤外線を一定時間照射し溶着部位を溶融する工程と、溶着部位を互いに圧接させる工程とを含む赤外線溶着工法、又は熱可塑性樹脂材の溶着部位に赤外線を一定時間照射し、溶着部位の活性を促す工程と、溶着部位の活性を促した熱可塑性樹脂材同士を接触状態において互いに相対運動させることにより溶着部位を発熱溶融させる工程とを含む相互摩擦溶着工法において、熱可塑性樹脂材が強度向上等用の繊維状或いは粉粒状の導電性物質を含有する熱可塑性樹脂材である場合に使用される赤外線照射装置であって、赤外線照射による加熱時に赤外線発光体の抵抗の変化による過電流での焼損等を防ぐことができるようにする。
【解決手段】赤外線照射装置１は、それ自身の周囲を、赤外線透過性と耐熱性を有する絶縁カバー３で覆う。
【選択図】図１

Description

本発明は赤外線照射装置に関し、更に詳細には赤外線照射による加熱時における被溶着部材の表面から突出或いは遊離する繊維状或いは粉粒状の導電性物質の接触による赤外線発光体の抵抗変化による過電流での焼損等を防ぐことができるようになした赤外線照射装置に係わる。

熱可塑性樹脂材相互の溶着を行うための方法として、従来熱可塑性樹脂材の溶着部位に赤外線を一定時間照射し、該溶着部位を溶融する工程と、該溶着部位が溶融した熱可塑性樹脂材同士を互いに圧接させる工程とを含む赤外線溶着工法と、熱可塑性樹脂材の溶着部位に赤外線を一定時間照射し、該溶着部位の活性を促す工程と、該溶着部位の活性を促した熱可塑性樹脂材同士を接触状態において互いに相対運動させることにより該溶着部位を発熱溶融させる工程とを含む相互摩擦溶着工法とがある。

図２には上記従来工法のうちの前者を示しており、該図において１００及び１０１は上下方向において同軸線上に配置された上部受け台と下部受け台である。また、これら上部受け台１００と下部受け台１０１は、所定のタイミングで相互に接離するよう制御される。

１０２、１０３は前記上部受け台１００と下部受け台１０１の夫々に固定される被溶着部材としての熱可塑性樹脂材である。

１０４は前記上部受け台１００と下部受け台１０１の間に所定のタイミングで出入りするよう制御される赤外線照射装置である。また、該赤外線照射装置１０４は、前記被溶着部材としての熱可塑性樹脂材１０２、１０３における溶着部位に、赤外線発光体（図示せず。）による赤外線を照射するようになしている。また、該赤外線発光体としては、ニッケル・クロム系、タングステン系等の金属抵抗体で形成され、電力が与えられることによって赤外線を放射する赤外線発光体が用いられている。

また、その工程は、先ず、図２（Ａ）に示す如く、被溶着部材としての熱可塑性樹脂材１０２、１０３を、夫々上下に離間している上部受け台１００と下部受け台１０１に固定する。次に、赤外線照射装置１０４を、離間している上部受け台１００と下部受け台１０１の間に進入させる。

次に、図２（Ｂ）に示す如く、上部受け台１００と下部受け台１０１を接近させ、この状態において赤外線照射装置１０４により熱可塑性樹脂材１０２、１０３における溶着部位に赤外線発光体による赤外線を一定時間照射し、該溶着部位を溶融させる。尚、図において１０４Ａが赤外線発光体による赤外線照射位置である。

次に、図２（Ｃ）に示す如く、上部受け台１００と下部受け台１０１を再び上下に離間させ、赤外線照射装置１０４を原位置まで後退させる。

次に、図２（Ｄ）に示す如く、再び上部受け台１００と下部受け台１０１を接近させ、所定の圧力で熱可塑性樹脂材１０２、１０３同士を圧接させる。そして、その後冷却するものである。これにより両熱可塑性樹脂材１０２、１０３は所定の溶着部位において溶着されるものである。尚、上記従来工法における後者のものは、図２と構成的には略同様であり、図２（Ｂ）における赤外線照射を加減し、また図２（Ｄ）において振動させて発熱溶融させる点で異なるものである。

ところで、熱可塑性樹脂材にあっては、近時、強度の向上や機械的特性を保持することを目的として繊維状或いは粉粒状の導電性物質を含有する熱可塑性樹脂材が開発されている。

ところが、このような繊維状或いは粉粒状の導電性物質を含有する熱可塑性樹脂材を上記従来工法によって溶着接合しようとすると、以下の如き問題が起こることになる。

即ち、このような熱可塑性樹脂材を被溶着部材として赤外線の照射により加熱すると、加熱によって樹脂が溶け、樹脂によって固められていた繊維状の導電性物質が本来持っている形状に復元する力が働くようになる。このようになると被溶着部材の表面が繊維状の導電性物質で毛羽立つようになり、そしてこの毛羽立った繊維状の導電性物質が電気が流れている赤外線発光体に触れることになる。また、場合によっては繊維状の導電性物質或いは粉粒状の導電性物質が被溶着部材から遊離して飛散し、赤外線発光体に触れることもある。そして、このように繊維状の導電性物質或いは粉粒状の導電性物質が赤外線発光体に触れると、その抵抗変化による過電流で該赤外線発光体を焼損したり、ショートとスパークを起こして破損、断線することが起こり得る。また、実際にこのような事故が発生している。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、赤外線照射装置自身の周囲を、赤外線透過性と耐熱性を有する絶縁カバーで覆って赤外線発光体を電気的絶縁状態に保持し、もって上記の問題点を悉く解消することができるようになした赤外線照射装置を提供しようとするものである。

而して、本発明の要旨とするところは、熱可塑性樹脂材の溶着部位に赤外線を一定時間照射し、該溶着部位を溶融する工程と、該溶着部位が溶融した熱可塑性樹脂材同士を互いに圧接させる工程とを含む赤外線溶着工法、又は熱可塑性樹脂材の溶着部位に赤外線を一定時間照射し、該溶着部位の活性を促す工程と、該溶着部位の活性を促した熱可塑性樹脂材同士を接触状態において互いに相対運動させることにより該溶着部位を発熱溶融させる工程とを含む相互摩擦溶着工法において、前記熱可塑性樹脂材が強度向上等用の繊維状或いは粉粒状の導電性物質を含有する熱可塑性樹脂材である場合に使用される、金属抵抗体で形成され、電力が与えられることによって赤外線を放射する赤外線発光体を用いた赤外線照射装置において、赤外線照射装置自身の周囲を、赤外線透過性と耐熱性を有する絶縁カバーで覆ったことを特徴とする赤外線照射装置にある。

また、上記構成において、絶縁カバーを、ＳｉＯ_２を主成分とする繊維からなる布状の絶縁カバーとしてもよい。

また、上記構成において、絶縁カバーを、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする繊維からなる布状の絶縁カバーとしてもよい。

また、上記構成において、絶縁カバーを、ガラス繊維からなる布状の絶縁カバーとしてもよい。

また、上記構成において、絶縁カバーを、薄板状の超耐熱ガラスからなる絶縁カバーとしてもよい。そしてまた、斯かる場合に、超耐熱ガラスとして天然石英ガラス又は合成石英ガラスのいずれかを用いることが好ましい。

本発明は上記の如き構成であり、赤外線照射装置自身の周囲を、赤外線透過性と耐熱性を有する絶縁カバーで覆ったから、赤外線発光体を電気的絶縁状態に保持することができるものである。したがって、赤外線照射による加熱時における被溶着部材の表面から突出或いは遊離する繊維状或いは粉粒状の導電性物質が赤外線発光体に触れることがなく、もって上記の如き問題点が起こることを防ぐことができるものである

本発明の実施形態に係る赤外線照射装置の説明図である。従来における熱可塑性樹脂材の溶着工法の説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。

図中、１は赤外線照射装置である。また、該赤外線照射装置１は、ニッケル・クロム系、タングステン糸等の金属抵抗体で形成され、電力が与えられることによって赤外線を放射する赤外線発光体２を用い、該赤外線発光体２を溶着する熱可塑性樹脂材の溶着部位と対向する位置に配置してなるものである。

また、該赤外線照射装置１は、前記図２に示す如き工程の熱可塑性樹脂材の溶着工法において用いられるものであり、該熱可塑性樹脂材の溶着工法については、図１において図２に示す部材と同一の部材に同一の符号を付して再度の説明は省略する。尚、図２における赤外線照射装置１０４に相当するものが、本発明における赤外線照射装置１である。また、熱可塑性樹脂材１０２、１０３は、強度向上等用の繊維状或いは粉粒状の導電性物質を含有するものである。

而して、本発明において特徴とするところは、前記赤外線照射装置１自身の周囲を、赤外線透過性と耐熱性を有する絶縁カバー３で覆ったことにある。

また、前記絶縁カバー３として、本実施形態においてはＳｉＯ_２を主成分とする繊維からなる布状の絶縁カバーを用いているが、これに代えてＡｌ_２Ｏ_３を主成分とする繊維からなる布状の絶縁カバー、又はガラス繊維からな布状の絶縁カバーを用いるようにしてもよい。また、更には薄板状の超耐熱ガラスからなる絶縁カバーを用いてもよく、この場合においては超耐熱ガラスとして天然石英ガラス又は合成石英ガラスのいずれかを用いることが好ましい。

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態は、上記の如く、赤外線照射装置１自身の周囲を、赤外線透過性と耐熱性を有する絶縁カバー３で覆ったから、赤外線発光体２を電気的絶縁状態に保持することができるものである。そして、これにより加熱によって毛羽立った繊維状の導電性物質や、遊離して飛散した繊維状の導電性物質或いは粉粒状の導電性物質が電気が流れている赤外線発光体２に触れることを防ぐことができるものである。もって、繊維状の導電性物質或いは粉粒状の導電性物質が赤外線発光体２に触れ、抵抗変化による過電流で赤外線発光体２が焼損したり、ショートとスパークを起こして破損、断線するといった事故を未然に防ぐことができるものである。

１赤外線照射装置
２赤外線発光体
３絶縁カバー

Claims

熱可塑性樹脂材の溶着部位に赤外線を一定時間照射し、該溶着部位を溶融する工程と、該溶着部位が溶融した熱可塑性樹脂材同士を互いに圧接させる工程とを含む赤外線溶着工法、又は熱可塑性樹脂材の溶着部位に赤外線を一定時間照射し、該溶着部位の活性を促す工程と、該溶着部位の活性を促した熱可塑性樹脂材同士を接触状態において互いに相対運動させることにより該溶着部位を発熱溶融させる工程とを含む相互摩擦溶着工法において、前記熱可塑性樹脂材が強度向上等用の繊維状或いは粉粒状の導電性物質を含有する熱可塑性樹脂材である場合に使用される、金属抵抗体で形成され、電力が与えられることによって赤外線を放射する赤外線発光体を用いた赤外線照射装置において、赤外線照射装置自身の周囲を、赤外線透過性と耐熱性を有する絶縁カバーで覆ったことを特徴とする赤外線照射装置。
絶縁カバーが、ＳｉＯ_２を主成分とする繊維からなる布状の絶縁カバーである請求項１記載の赤外線照射装置。
絶縁カバーが、Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とする繊維からなる布状の絶縁カバーである請求項１記載の赤外線照射装置。
絶縁カバーが、ガラス繊維からなる布状の絶縁カバーである請求項１記載の赤外線照射装置。
絶縁カバーが、薄板状の超耐熱ガラスからなる絶縁カバーである請求項１記載の赤外線照射装置。
超耐熱ガラスが、天然石英ガラス又は合成石英ガラスのいずれかである請求項５記載の赤外線照射装置。