JP2020194643A - 電磁誘導加熱機 - Google Patents

Abstract

【課題】 可搬性，携帯性，操作性，作業性がよく、最適な条件で加工を行うことができる電磁誘導加熱機を提供する。【解決手段】 本体１１０に内蔵された電池１１２によって加熱駆動が行われるため、電源接続用のケーブルを必要としない。これにより、電磁誘導加熱機１００の移動が極めて容易で、可搬性に優れており、特に、狭い箇所における加熱作業を行うにも好都合で、作業性が大幅に向上する。また、マイコン１１６や電子タグ１５２を利用して通電条件を制御することとしたので、最適な条件で加熱加工を行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、電磁誘導加熱を行うための誘導加熱コイルを備えた電磁誘導加熱機に関し、特に、携帯・移動に好適なコードレスの電磁誘導加熱機の改良に関するものである。

例えば、家屋などを建築する際、化粧材を壁材などに貼り付けて内装仕上げを行うにあたり、下記特許文献１に記載のポータブル式接着装置が利用される。当該特許文献１に記載のポータブル式接着装置は、第１被接着部材と第２被接着部材とを接着剤及び導電性発熱部材を介して接着するポータブル式接着装置であって、作業者により把持される取手部が設けられる接着装置本体と、前記接着装置本体内に組み込まれ、前記導電性発熱部材を電磁誘導加熱により発熱させてこれに接触している前記接着剤を加熱するコイルと前記コイルに接続され前記コイルに対して高周波を供給する高周波発生部とを有することを特徴としている。

特開平8-143825号公報

しかしながら、建築現場など各種の作業場においては、必ずしも電源が用意されているとは限らず、また電源があったとしても、長いケーブルを使用する必要があるなど、作業性がいいといえない。特に、狭い箇所における加熱作業を行うために、電源ケーブルが邪魔になることもある。加えて、加工部位に応じて最適な通電条件を選択する必要もある。

本発明は、以上のような点に着目したもので、可搬性，携帯性，操作性，作業性がよく、最適な条件で加工を行うことができる電磁誘導加熱機を提供することを、その目的とする。

本発明は、誘導加熱コイルに高周波電流を流すことによって、電磁誘導により対象物を加熱する電磁誘導加熱機であって、本体と、これに対して着脱されるコイルヘッドと、片手で操作するためのハンドルを有しており、前記本体は、コードレスで使用するための駆動用の電池，前記高周波電流を発生する高周波発生回路，該高周波発生回路による前記誘導加熱コイルに対する通電条件を設定する通電制御手段，を備えており、前記コイルヘッドは、前記誘導加熱コイル，該誘導加熱コイルの特性を調整するための共振回路，を備えており、前記ハンドルは、前記誘導加熱コイルにして通電するためのスイッチ，を備えていることを特徴とする。

主要な形態の一つによれば、前記コイルヘッドが、前記誘導加熱コイル及び共振回路が収納された先頭部，この先頭部を前記本体に対して接続するとともに、前記先頭部を加熱対象に当接するための差込部，を備えたことを特徴とする。

他の形態によれば、前記通電制御手段はタグライタを備えており、前記加工部位に対して電子タグが埋め込まれている場合に、当該加工部位に対して行った加熱時の通電条件を、前記タグライタによって書き込むことを特徴とする。あるいは、前記通電制御手段はタグリーダを備えており、前記加工部位に対して、前回の加熱時の通電条件が記録された電子タグが埋め込まれている場合に、それらを前記タグリーダによって読み取り、読み取った通電条件を参照して、前記誘導加熱コイルに対する通電条件を設定することを特徴とする。更には、前記通電制御手段は通信手段を備えており、前記誘導加熱コイルに対する通電条件を、外部との間で送受信することを特徴とする。更には、前記通電制御手段は、前記誘導加熱コイルに対する通電履歴を記録することを特徴とする。

更に他の形態としては、前記本体に、前記誘導加熱コイルの熱を放熱するための放熱板を設けたことを特徴とする。もしくは、前記コイル収納部の加熱対象との当接面に、誘導加熱される金属を設けたことを特徴とし、更には、前記金属が、アイロン，ハンダ付けもしくはろう付けのヘッドとして機能することを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。

本発明によれば、内蔵電池によって加熱駆動が行われるため、電源接続用のケーブルを必要とせず、可搬性，携帯性，操作性，作業性に優れている。また、加工部位に電子タグを埋め込み、その通電条件や通電履歴を利用して誘導加熱コイルに対する通電を制御することとしたので、最適な条件で加熱を行うことができ、各種の電磁誘導加熱機に好適である。

(A)は本発明の実施例１の電磁誘導加熱機の外観を示す斜視図、(B)は回路構成を示すブロック図である。 本発明の実施例２の電磁誘導加熱機の外観を示す斜視図である。 前記実施例２の電磁誘導加熱機の回路構成を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。

図１には、本実施例の電磁誘導加熱機１００が示されており、全体がアイロンのような形状となっている。本体１１０の上部には、片手で操作するためのハンドル１２０が設けられており、下部には、コイルヘッド１３０が設けられている。本体１１０内には、電池１１２，充電器１１３，高周波発生回路１１４，マイコン（マイクロコンピュータ）１１６，タグリーダ／ライタ１１７が設けられている。コイルヘッド１３０には、共振回路１３２及びＩＨコイル（誘導加熱コイル）１３４が設けられている。なお、必要があれば、金属板１３６が加熱面側に設けられる。金属板１３６を設けることで、アイロン，ハンダ付けもしくはろう付けのヘッドとしても機能する。

本体１１０にはプラグ受け１１８が設けられており、一方コイルヘッド１３０にはプラグ１３８が設けられており、前記本体１１０のプラグ受け１１８に対して着脱自在となっている。これらプラグ受け１１８及びプラグ１３８は、本体１１０に対してコイルヘッド１３０を電気的に接続するのみならず、機械的にも結合している。本体１１０の側面には、放熱板１４０が設けられている。

以上の各部のうち、本体１１０の電池１１２は、高周波発生回路１１４やマイコン１１６を駆動する電力を供給するためのもので、本実施例では、充電器１１３によって外部の商用電源１５０から充電できるようになっている。マイコン１１６は、ＩＨコイル１３４の発熱を適切に行うために、高周波発生回路１１４の駆動を制御する機能を備えている。その際に、タグリーダ／ライタ１１７を利用することで、外部の電子タグ（ないしマイクロチップ）１５２にＩＨコイル１３４に対する通電条件や通電履歴を出力したり、あるいは電子タグ１５２から記録された通電条件や通電履歴を入力する機能も備えている。

電子タグ１５２は、電磁誘導加熱機１００による加熱加工部位に取り付けられ、加熱加工の通電条件及び通電履歴が保存されるようになっている。これを参照することで、次に加熱加工を行う際の条件を知ることができるようになっている。

コイルヘッド１３０は、加熱対象１６０に接して加熱するためのもので、共振回路１３２は、ＩＨコイル１３４の特性を調整するためのものである。ＩＨコイル１３４は、加熱対象１６０が金属のときはそれを発熱させ、金属板１３６があるときは、これを発熱させる。コイルヘッド１３０は、本体１１０に対して着脱自在となっており、加工対象に対して適当なものを選択できるようになっている。ハンドル１２０は、アイロンのような形状となっており、ＩＨコイル１３４に通電するためのスイッチ１２２が設けられている。

次に、本実施例の作用を説明すると、作業者は、加熱対象に合わせて適当なコイルヘッド１３０を選択し、本体１１０に取り付ける。そして、加熱対象にコイルヘッド１３０を当てて、ハンドル１２０のスイッチ１２２を押す。すると、電池１１２から高周波発生回路１１４に通電が行われ、高周波電流が共振回路１３２を経てＩＨコイル１３４に高周波電流が流れる。このときの電流量や周波数などの通電条件は、マイコン１１６によって制御される。ＩＨコイル１３４に通電されると、加熱対象１６０が誘導加熱により発熱するか、金属板１３６があるときはそれが発熱する。

この場合において、マイコン１１６は、加熱対象１６０に電子タグ１５２が埋め込まれているときは、その記録情報を読み取り、それを参照してＩＨコイル１３４に対する通電条件を決める。また、加工終了時には、ＩＨコイル１３４に対する通電条件及び通電履歴が電子タグ１５２に出力されて記録される。このように、電子タグ１５２を利用することで、当該加工部位に対して行われた加熱加工の条件が記録されるとともに、次の加工時にそれを読み出し、読み出した通電条件を参照して新たな通電条件を設定することで、より適切な加熱加工を行うことができる。

なお、近くに商用電源１５０があるときは、電池１１２の代わりに、それを利用してＩＨコイル１３４に通電を行ってよいし、上述したように、充電器１１３によって電池１１２に充電してもよい。

以上のように、本実施例では、本体１１０に内蔵された電池１１２によって加熱駆動が行われるため、電源接続用のケーブルを必要としない。これにより、電磁誘導加熱機１００の移動が極めて容易で、可搬性に優れており、特に、狭い箇所における加熱作業を行うにも好都合で、作業性が大幅に向上する。また、マイコン１１６や電子タグ１５２を利用して通電条件を制御することとしたので、最適な条件で加熱加工を行うことができ、非熟練者でも良好に作業を行うことができる。更に、加熱対象に合わせて適当なコイルヘッド１３０を選択して交換することにより、加工対象目的物に対する効率的な加熱を行うことができる。なお、加熱によって対象物の接着を行うようにしてもよいし、対象物を剥がしたり解体するようにしてもよい。電池１１２によって、スマートホン等を充電したり、照明等を行うようにしてもよい。

次に、図２及び図３を参照しながら、本発明の実施例２の電磁誘導加熱機２００について説明する。図２には外観形状が示されており、図３には回路構成が示されている。基本的な構成は上述した実施例１と同様であるが、本実施例は全体がピストルのような形状となっており、本体２１０と、ハンドル２２０と、コイルヘッド２３０とによって構成されている。これらのうち、本体２１０は、上側に正面方向に向かって差込受け部２１１を備えており、プラグ受け２１２が露出している。また、本体２１０の後ろ側には電源スイッチ２１３が設けられており、前記差込受け部２１１の下側には放熱板２４０が設けられており、引き金の部位に通電スイッチ２１４が設けられている。

前記コイルヘッド２３０は、先頭部２３１と、差込部２３２を備えており、差込部２３２が本体２１０の差込受け部２１１に差し込まれるようになっている。コイルヘッド２３０内には、ＩＨコイル２３４，共振回路２３６が設けられており、差込部２３２の先端にはプラグ２３８が設けられている。差込部２３２が本体２１０の差込受け部２１１に差し込まれると、プラグ２３８がプラグ受け２１２に電気的に接続するようになっている。本実施例では、機械的な接続は、主として、差込受け部２１１と差込部２３２とによって行われている。なお、必要に応じて、ヘッド先端に金属板２３３が設けられる。

次に、本体２１０内には、高周波発生回路２１５，マイコン２１６，タグリーダ／ライタ２１７が設けられている。一方、ハンドル２２０の下端には電池ボックス２２１が設けられており、電池２２２及び充電器２２３が収納されている。ハンドル２２０内に弾倉のように電池２２２を内蔵するようにしてもよい。

本実施例の基本的な動作は前記実施例と同様であり、作業者は、加熱対象に合わせて適当なコイルヘッド２３０を選択し、その差込部２３２を、本体２１０の差込受け部２１１に差し込む。これにより、プラグ２３８がプラグ受け２１２に接続される。そして、電源スイッチ２１３をＯＮとすると、電池２２２から各部に駆動電力が供給され、動作状態となる。そして、加熱対象にコイルヘッド２３０を当てて、ハンドル２２０の通電スイッチ２１４を押す。すると、高周波発生回路２１５から高周波電流が共振回路２３６を経てＩＨコイル２３４に高周波電流が流れる。このときの電流量や周波数などの通電条件は、マイコン２１６によって制御される。ＩＨコイル２３４に通電されると、加熱対象が誘導加熱により発熱するか、金属板２３３があるときはそれが発熱する。その他の動作は、上述した実施例と同様である。

本実施例によれば、ピストル形状の先端を加熱対象に押し当てることで、加熱対象を集中的に加熱することができる。また、コイルヘッド２３０の先頭部２３１を差込部２３２の先端に設けているので、狭小空間内にコイルヘッド２３０を挿入して加熱処理を行うこともできる。その他の効果は、前記実施例と同様である。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示した形状・構造は一例であり、同様の作用を奏するように各種の形状・構造としてよい。
(2)マイコンにＡＩ（人工知能）を組み込んでＩＨコイルに対する通電制御を行うことで、より的確な条件での加熱加工が可能となり、作業の失敗や不良の発生を低減することができる。
(3)各種センサやカメラなどを設け、これらによって取得したデータに基づいて、加熱時の安全警告，遠隔操作，遠隔指示，遠隔検査などをスマートフォン等を用いて行うようにしてもよい。特に、コイルヘッドの先端にカメラを設けることで、加熱時の様子を知ることができる。カメラ画像を表示するディスプレイを本体側に設けるようにしてもよい。
(4)マイコンもしくはプログラムを交換可能とするとともに、加熱対象に応じて最適な条件のマイコンないしプログラムを選択するようにしてもよい。
(5)作業環境としては、工場内や建築現場の他、山，河川，海辺，牧場など、いずれでも適用可能である。また、手芸，靴や鞄の製造などの各種の加熱加工に適用可能である。

本発明によれば、内蔵電池によって加熱駆動が行われるため、電源接続用のケーブルを必要とせず、可搬性，携帯性，操作性，作業性に優れている。また、加工部位に電子タグを埋め込み、その通電条件や通電履歴を利用してＩＨコイルに対する通電を制御することとしたので、最適な条件で加熱加工を行うことができ、各種の電磁誘導加熱機に好適である。

１００：電磁誘導加熱機
１１０：本体
１１２：電池
１１３：充電器
１１４：高周波発生回路
１１６：マイコン
１１７：タグリーダ／ライタ
１１８：プラグ受け
１２０：ハンドル
１２２：スイッチ
１３０：コイルヘッド
１３２：共振回路
１３４：コイル
１３６：金属板
１３８：プラグ
１４０：放熱板
１５０：商用電源
１５２：電子タグ
１６０：加熱対象
２００：電磁誘導加熱機
２１０：本体
２１１：差込受け部
２１２：プラグ受け
２１３：電源スイッチ
２１４：通電スイッチ
２１５：高周波発生回路
２１６：マイコン
２１７：タグリーダ／ライタ
２２０：ハンドル
２２１：電池ボックス
２２２：電池
２２３：充電器
２３０：コイルヘッド
２３１：先頭部
２３２：差込部
２３３：金属板
２３４：ＩＨコイル
２３６：共振回路
２３８：プラグ
２４０：放熱板，：アイロン

Claims (9)

1. 誘導加熱コイルに高周波電流を流すことによって、電磁誘導により対象物を加熱する電磁誘導加熱機であって、
   本体と、これに対して着脱されるコイルヘッドと、片手で操作するためのハンドルを有しており、
   前記本体は、
   コードレスで使用するための駆動用の電池，
   前記高周波電流を発生する高周波発生回路，
   該高周波発生回路による前記誘導加熱コイルに対する通電条件を設定する通電制御手段，
   を備えており、
   前記コイルヘッドは、
   前記誘導加熱コイル，
   該誘導加熱コイルの特性を調整するための共振回路，
   を備えており、
   前記ハンドルは、
   前記誘導加熱コイルにして通電するためのスイッチ，
   を備えていることを特徴とする電磁誘導加熱機。
2. 前記コイルヘッドが、
   前記誘導加熱コイル及び共振回路が収納された先頭部，
   この先頭部を前記本体に対して接続するとともに、前記先頭部を加熱対象に当接するための差込部，
   を備えたことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導加熱機。
3. 前記通電制御手段はタグライタを備えており、
   前記加工部位に対して電子タグが埋め込まれている場合に、当該加工部位に対して行った加熱時の通電条件を、前記タグライタによって書き込むことを特徴とする請求項１又は２記載の電磁誘導加熱機。
4. 前記通電制御手段はタグリーダを備えており、
   前記加工部位に対して、前回の加熱時の通電条件が記録された電子タグが埋め込まれている場合に、それらを前記タグリーダによって読み取り、読み取った通電条件を参照して、前記誘導加熱コイルに対する通電条件を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電磁誘導加熱機。
5. 前記通電制御手段は通信手段を備えており、
   前記誘導加熱コイルに対する通電条件を、外部との間で送受信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電磁誘導加熱機。
6. 前記通電制御手段は、前記誘導加熱コイルに対する通電履歴を記録することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電磁誘導加熱機。
7. 前記本体に、前記誘導加熱コイルの熱を放熱するための放熱板を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電磁誘導加熱機。
8. 前記コイル収納部の加熱対象との当接面に、誘導加熱される金属を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電磁誘導加熱機。
9. 前記金属が、アイロン，ハンダ付けもしくはろう付けのヘッドとして機能することを特徴とする請求項８記載の電磁誘導加熱機。

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