JP3582833B2 - 半田ごて - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばブタンガスやプロパンガス等の液化ガスを燃料ガスとして用いる半田ごてに係り、特に作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電することができる半田ごてに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ブタンガスやプロパンガス等の液化ガスを燃料ガスとして用いる半田ごては一般に知られているが、この種の半田ごては、電源不要でコードがないため、簡便で使い易いという利点を有しているとともに、電気ヒータを熱源としていないため、リーク電流にる障害発生の危険性がなく、電気回路等の半田付けに適しているという利点もある。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】
前記従来の液化ガスを用いる半田ごては、前述のようにリーク電流による障害発生の危険性はないが、作業者や被半田付け材が帯電している静電気を除去することはできず、半田付けされる電子部品等が、この静電気により損傷するという問題がある。
【０００４】
また、半田付けすべき回路基板や電子部品は、近年小型化が進んでいるが、これに対応して半田ごても小型化する必要がある。ところが、半田ごてを小型化すると、こて先チップも小型化せざるを得ないため熱容量が不足し、半田付け作業の能率が悪くなるという問題がある。特に、Ｐｂフリー半田を用いる場合には、こて先チップに大きな熱容量が求められることになるため大きな問題となる。
【０００５】
また、こて先チップは高温に晒される部品であるため、その表面の酸化が著しく、寿命が極めて短いという問題もある。
【０００６】
本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電して、静電気による電子部品等の損傷を防止することができるとともに、こて先チップを小型化しても、半田付け作業の能率を向上させることができ、またこて先チップの酸化を防止して長寿命化を図ることができる半田ごてを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の他の目的は、燃焼触媒で発生した熱エネルギを、効率よくこて先チップに伝達することができる半田ごてを提供するにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、こて先部が消耗した際に、容易かつ安価に交換することかできる半田ごてを提供するにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、着脱交換可能な先体部と基体部との周方向の位置決めを、容易に行なうことができる半田ごてを提供するにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、こて先チップの先体部を、着脱交換可能な構造にした場合であっても、基体部との周方向の位置決めが容易で、しかもこて先部の温度低下を、極端に少なくすることができる半田ごてを提供するにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、センサの取付けが容易で、しかもこて先部の温度を、正確に検出することができる半田ごてを提供するにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、半田付け作業の際に、常にこて先部の温度を確認することができる半田ごてを提供するにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、半田付けを行なう作業者に、除電のことを全く意識させることなく、通常の半田付け作業を行なうだけで、除電することができる半田ごてを提供するにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、把手導電部を、半田ごて用把手と別部材で構成することも、また半田ごて用把手自体で構成することもできる半田ごてを提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、燃料ガスと空気との混合ガスを完全燃焼させる燃焼触媒と；この燃焼触媒により加熱されるこて先チップと；前記燃焼触媒からの燃焼排気を、前記こて先チップの外周部にそって先端側に排出するガス導管と；半田付けを行なう作業者と前記こて先チップとを電気的に接続する導電手段と；を設けるようにしたことを特徴とする。そして、導電手段を介し作業者とこて先チップとを電気的に接続することで、燃焼触媒および燃焼排気が有する除電効果により、被半田付け材の帯電電荷はもとより、作業者の帯電電荷も除電することが可能となる。また、燃焼排気により、半田付け部周辺が予備加熱されることになるので、こて先チップを小型化した場合であっても、その熱容量の不足を燃焼排気で補うことが可能となる。さらに、こて先チップは、その周囲が不活性な燃焼排気で包まれることになるので、こて先チップの酸化を防止して、長寿命化を図ることが可能となる。
【００１６】
本発明はまた、こて先チップを、長手方向中間位置のフランジ部と、フランジ部の先端側に位置するこて先部と、フランジ部の基端側に位置する集熱部とで構成し、燃焼触媒を、集熱部に配するとともに、フランジ部に、燃焼排気をこて先側に排出するガス排出部を設けるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、燃焼触媒で発生した熱エネルギを、効率よくこて先チップに伝達することが可能となる。
【００１７】
本発明はまた、こて先チップを、フランジ部の一部を構成する基端フランジと集熱部とからなる基体部と、フランジ部の残部を構成する先端フランジとこて先部とからなる先体部とで構成し、先体部を、着脱交換可能な構造としたことを特徴とする。そしてこれにより、こて先部が消耗した際に、容易かつ安価に交換することが可能となる。
【００１８】
本発明はまた、ガス導管を、フランジ部の外周部に配設し、基体部と先体部とを、ガス導管によって周方向の位置決めがなされるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、着脱交換可能な先体部と基体部との周方向の位置決めを、容易に行なうことが可能となる。
【００１９】
本発明はまた、基体部および先体部の接触面に相互に、係合する凹凸部を設け、基体部と先体部とを、前記凹凸部の係合によって周方向の位置決めがなされるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、こて先チップの先体部を、着脱交換可能な構造にした場合であっても、基体部との周方向の位置決めが容易で、しかもこて先部の温度低下を、極端に少なくすることが可能となる。
【００２０】
本発明はまた、集熱部の基端部に、こて先部の温度を検出するためのセンサを設けるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、センサの取付けが容易で、しかもこて先部の温度を、正確に検出することが可能となる。
【００２１】
本発明はまた、センサを、半田ごて用把手に設けられた温度表示器に接続するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、半田付け作業の際に、常にこて先部の温度を確認することが可能ととなり、不良品の発生を大幅に低減することが可能となる。
【００２２】
本発明はまた、導電手段を、半田ごて用把手に設けられた把手導電部と、この把手導電部とこて先部とを接続する中間導電部とで構成するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、半田付けを行なう作業者に、除電のことを全く意識させることなく、通常の半田付け作業を行なうだけで、除電することが可能となり、作業者への負担増が全くない。
【００２３】
本発明はさらに、把手導電部を、半田ごて用把手の表面に位置する導電部材で形成するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、把手導電部を、半田ごて用把手と別部材で構成することも、また半田ごて用把手自体で構成することも可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係る半田ごてを示すもので、この半田ごて１は、例えば棒状をなす半田ごて用把手２を備えており、この半田ごて用把手２の先端部には、支持パイプ３を介して、後述するこて先チップ４およびガス導管５が配設されている。
【００２５】
前記半田ごて用把手２内には、図２に示すように、ブタンガス等の液化ガスが注入弁７から注入されるガスタンク６が組込まれているとともに、ガスタンク６からの液化ガスと空気とを混合して混合ガスを生成する混合ガス生成部材８が、先端を半田ごて用把手２から突出させた状態で、組込まれている。
【００２６】
前記半田ごて用把手２内にはまた、図２に示すように、前記ガスタンク６からの液化ガスの流量を調節する流量制御弁９が設けられており、そのコントロールレバー１０は、半田ごて用把手２から外部に突出している。この流量制御弁９は、開閉弁の機能も有しており、液化ガスを吐出する先端パイプ１１を軸方向にスライドさせることにより、流量制御弁９が開閉制御されるようになっている。この開閉制御は、先端パイプ１１に装着された開閉レバー１２を先端パイプ１１廻りに回動させることにより、行なわれるようになっている。
【００２７】
前記半田ごて用把手２にはまた、図２に示すように、圧電点火素子１３および前後にスライドして圧電点火素子１３を駆動するスライドスイッチ１４が組込まれており、このスライドスイッチ１４は、連動部材１５を介して、混合ガス生成部材８の空気孔８ａを開閉するシャッタ１６も同時に駆動するようになっている。
【００２８】
前記半田ごて用把手２にはさらに、図１および図２に示すように、温度表示ＬＥＤ１８を有する温度表示器１７、およびこれを駆動するバッテリ１９がそれぞれ組込まれており、前記温度表示器１７は、半田ごて用把手２の外面に設けたスイッチ２０により、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっている。
【００２９】
一方、前記混合ガス生成部材８の先端部には、図３に示すように、混合ガス生成部材８からの混合ガスを径方向に吐出するノズル部材２１が固設されており、このノズル部材２１の外周部には、筒状をなす燃焼筒２２の基端部が固定され、燃焼筒２２の先端部には、筒状の連結部材２３を介して、前記こて先チップ４が固定されている。
【００３０】
前記燃焼筒２２内のノズル部材２１前方位置には、図２および図３に示すように、圧電点火プラグ２４が配設されており、この圧電点火プラグ２４は、導線２５を介して前記圧電点火素子１３に接続されている。
【００３１】
前記こて先チップ４は、図４に示すように、先体部４ａと基体部４ｂとから二分割構造をなしており、前記先体部４ａは、こて先部２６とフランジ部２７とで構成され、また前記基体部４ｂは、フランジ部２８と、フランジ部２８よりも小径で前記連結部材２３が装着される装着部２９と、装着部２９よりも小径の棒状をなす集熱部３０とで構成されている。そして、先体部４ａと基体部４ｂとは、前記両フランジ部２７，２８が突合わせ状態で相互に密着するようになっているとともに、前記集熱部３０の外周部には、筒状をなす燃焼触媒３１が装着されるようになっている。
【００３２】
この集熱部３０の基端部には、図３に示すように、熱電対で構成されるセンサ３２が取付けられており、このセンサ３２は、図２および図３に示すように、補償導線３３を介して前記温度表示器１７に接続されている。
【００３３】
前記こて先チップ４の先体部４ａおよび基体部４ｂの接触面，すなわち両フランジ部２７，２８の突合わせ端面には、図４ないし図６に示すように、例えば四角錐状の凸部３４および凹部３５がそれぞれ設けられており、この凸部３４と凹部３５との係合により、先体部４ａと基体部４ｂとの周方向の位置決めがなされるようになっているとともに、両フランジ２７，２８の接触面積の拡大が図られるようになっている。
【００３４】
前記両フランジ部２７，２８および装着部２９の各外周部には、図５ないし図７に示すように、周方向に等間隔で例えば４個のガス排出部２７ａ，２８ａ，２９ａがそれぞれ設けられており、これらの各ガス排出部２７ａ，２８ａ．２９ａにより、前記燃焼触媒３１からの燃焼排気が、こて先部２６側にスムースに排出されるようになっている。
【００３５】
以上の構成を有するこて先チップ４の外周部には、図３に示すように、筒状をなすガス導管５が装着されており、このガス導管５により、前記各ガス排出部２７ａ，２８ａ，２９ａから排出された燃焼排気が、こて先部２６の外周部にそって先端側に排出されるようになっている。そして、この燃焼排気は、半田付け部周辺を予備加熱して半田付けを良好に行なうための熱源として利用されるとともに、作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電するために用いられるようになっている。なお、これについては後に詳述する。
【００３６】
前記ガス導管５は、金属材料を用いて形成されているとともに、図３および図４に示すように、前記こて先チップ４の両フランジ部２７，２８に装着される本体部５ａと、本体部５ａの先端から突出する先細テーパ状のテーパ部５ｂとで構成されており、前記本体部５ａの周面には、周方向に等間隔で４個の係合溝３６が設けられ、これら各係合溝３６には、前記両フランジ部２７，２８の十字状に突出する外縁部がそれぞれ係合されるようになっている。そしてこれにより、こて先チップ４の先体部４ａと基体部４ｂとの周方向の位置決めがなされるようになっている。
【００３７】
また、前記本体部５ａの基端部には、図３および図４に示すように、フランジ部３７が一体に設けられており、このフランジ部３７には、こて先チップ４と前記半田ごて用把手２との間を覆う例えばステンレス鋼製の支持パイプ３の先端内フランジ部３８が、先端側から係止されるようになっている。この支持パイプ３の基端部には、図３に示すように、半田ごて用把手２の先端面に接触する基端フランジ部３９が設けられており、この基端フランジ部３９は、図２および図３に示すように、半田ごて用把手２の先端部に螺装される固定ナット部材４０により外面側から支持されるようになっている。そしてこれにより、支持パイプ３が半田ごて用把手２に固定されるようになっている。
【００３８】
前記支持パイプ３の基端フランジ部３９には、図２に示すように、基端部が半田ごて用把手２の外周部にリング状に配される導電ストラップ４１の先端部が接触するようになっており、これにより、半田ごて用把手２が絶縁材で形成されている場合であっても、半田ごて用把手２を把持する作業者とこて先チップ４とが、導電ストラップ４１，支持パイプ３およびガス導管５を介して、電気的に接続されるようになっている。なお、半田ごて用把手２が導電材料で形成されている場合には、導電ストラップ４１は不要である。
【００３９】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
使用に際しては、まずコントロールレバー１０を用いて、流量制御弁９の開度を適切な値に調節した後、開閉レバー１２を開側に回動させる。すると、先端パイプ１１が先端側にスライドして、流量制御弁９が開くとなる。
【００４０】
流量制御弁９が開となると、ガスタンク６内の燃料ガスが混合ガス生成部材８内に供給されるとともに、そのエゼクタ作用により、空気孔８ａを介して外部から空気が混合ガス生成部材８内に吸引される。そして、混合ガス生成部材８内で、燃料ガスと空気との混合ガスが生成される。生成された混合ガスは、ノズル部材２１を介して燃料筒２内に吐出される。
【００４１】
この状態で、スライドスイッチ１４を先端側にスライドさせると、当初図３の実線位置にいたシャッタ１６が、空気孔８ａを通過して図３の鎖線位置まで移動し、この状態で圧電点火素子１３が作動することになる。
【００４２】
圧電点火素子１３が作動すると、圧電点火プラグ２４とノズル部材２１との間で火花が発生し、ノズル部材２１から吐出されている混合ガスが、燃焼筒２２内で有炎燃焼することになる。そして、この有炎燃焼により、１〜２秒間で燃焼触媒３１が酸化反応温度まで昇温することになる。
【００４３】
その後、スライドスイッチ１４に加えていた力を解除すると、先端側にスライドしていたスライドスイッチ１４が、圧電点火素子１３に内蔵されているばねの力で後端側にスライドするとともに、図３の鎖線位置までスライドしていたシャッタ１６が、図３の実線位置まで戻ることになる。
【００４４】
ところで、シャッタ１６が、図３の鎖線位置から実線位置まで戻ると、その途中で混合ガス生成部材８の空気孔８ａを全閉することになる。このため、燃焼筒２２内の炎が消え、以後は混合ガスが直接燃焼触媒３１に供給され、燃焼触媒３１での無炎燃焼が開始されることになる。
【００４５】
燃焼触媒３１で無炎燃焼が開始されると、その燃焼熱によってまず集熱部３０が加熱されるとともに連結部材２３が加熱され、その熱が装着部２９、両フランジ部２７，２８、およびこて先部２６に伝達される。そして、こて先チップ４全体が、５秒以内程度の極めて短時間にほぼ一定温度まで昇温することになる。
【００４６】
一方、無炎燃焼によって生じた燃焼排気は、両フランジ部２７，２８および装着部２９の各ガス排出部２７ａ，２８ａ，２９ａを通り、さらにガス導管５のテーパ部５ｂで案内された状態で、こて先部２６の外周部にそって先端側に排出される。そしてその際の熱交換により、こて先チップ４全体が、より短時間かつより均一温度に加熱されることなる。また、こて先チップ４全体が、不活性の燃焼排気で包まれることになるので、こて先チップ４の酸化，特にこて先部２６の酸化が防止される。
【００４７】
ところで、燃焼排気がこて先部２６の外周部にそって先端側に排出された状態で、作業者が半田ごて用把手２を把持して半田付け作業を行なうとすると、プリント基板や電子部品等の被半田付け材が半田付けに先立って燃焼排気により予備加熱されることになる。このため、こて先チップ４を小型化して、回路基板や電子部品の小型化に対応させるようにしたとしても、こて先チップ４の熱容量の減少を、燃焼排気で補完することができ、Ｐｂフリー半田を用いた半田付けにも、充分対応することができる。
【００４８】
また、本実施の形態に係る半田ごて１は、ブタンガス等の液化ガスを燃料ガスとして用いる方式であるので、作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電することができる。特に、作業者の除電は、高価でしかも作業の邪魔になる除電装置が不要となるので、その実用的効果は極めて大きい。
【００４９】
次に、この除電の原理について説明する。
燃焼生成物は、燃焼反応の過程で、化学イオン反応によってイオン化されているため、周囲の静電帯電を除電する能力がある。この化学イオン化反応は、熱的活性化過程を経る反応でないため、比較的低温で燃焼している触媒反応でも、反応面近傍で多数生成している。また、生成するイオンの濃度は、ブタン・プロパン等の脂肪族炭化水素系燃料の場合に高くなることは汎く知られている。
【００５０】
以上のことから、本実施の形態における燃焼触媒３１の周囲には、多数のイオンが生成されることになるが、この燃焼触媒３１には、こて先チップ４が極めて接近した状態で配されている。そして、このこて先チップ４と作業者とは、導電ストラップ４１等を介して電気的に接続されているので、作業者の帯電電荷が瞬時に除電されることになる。また、作業者が作業中に再度帯電したとしても、イオンの生成は、燃焼触媒３１での無炎燃焼が行なわれている限り、連続して行なわれることになるので、常に作業者の除電効果が得られることになる。
【００５１】
また、こて先チップ４の外周部にそって先端側に排出される燃焼排気には、燃焼生成物としての多量の水蒸気が含まれている。このため、室温下にある被半田付け材に吹き付けられて冷却される過程で、被半田付け材の表面に、水分子の吸着膜となって凝縮して表面の導電性を増加させることになる。この結果、被半田付け材の帯電電荷の漏洩（拡散）が促進されて除電されることになる。
【００５２】
なお、この水蒸気を含む燃焼排気による絶縁物の除電効果を考える場合、燃焼排気が高温であることが、この効果を高めている。
【００５３】
すなわち、高分子材料のような絶縁物の帯電は、濡れた布で擦ったり水中に浸漬することでは除電できず、アルコールを浸した布で拭いたり、アルコール中に浸したりすることで、ほぼ完全に除電できることは汎く知られているが、このことからも判るように、帯電体表面への水やアルコール分子の確実な吸着が起こって、導電性の吸着分子層が形成されることが、除電効果を向上させるための重要な因子となっている。
【００５４】
この点、既に多数の気体分子が吸着されている絶縁物表面を、常温の水蒸気を含む雰囲気下に置いても、既吸着分子と水分子とが置換する確率は小さく、したがって、大きな除電効果は期待できないが、高温の燃焼排気の雰囲気下に置いた場合には、絶縁物表面の温度が上昇して、既吸着分子の離脱が起こり易くなるとともに、水分子の運動エネルギが大きいため、既吸着分子との衝突で置換する割合が増大し、より確実に吸着水分子層が形成されることになる。
【００５５】
また、多数の部品がマウントされて複雑な表面形状を有する基板の表面に、広範で均一な吸着分子層を形成する上でも、冷却，凝縮までの時間が長く、広範に流れ広がる高温蒸気の方が、効率がよくなることは云うまでもない。
【００５６】
しかして、本実施の形態に係る半田ごて１を用いることにより、作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電して、静電気による電子部品等の損傷を防止することができるとともに、こて先チップ４を小型化しても、半田付け作業の能率を向上させることができ、またこて先チップ４の酸化を防止して長寿命化を図ることができる。また、温度表示器１７により、常にこて先部２６の温度を確認しながら作業を行なうことができるので、半田付け不良による製品ロスを少なくすることができる。
【００５７】
図８ないし図１１は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、前記第１の実施の形態における支持パイプ３およびガス導管５に代え、支持パイプ３とガス導管５とを兼ねた案内管４３を用いるとともに、前記第１の実施の形態におけるこて先チップ４に代え、こて先チップ４４を用いるようにしたものである。
【００５８】
すなわち、案内管４３は、図８に示すように、前記第１の実施の形態における支持パイプ３とガス導管５との機能を兼ね備えており、その基端フランジ部４５は、固定ナット部材４０（図２および図３参照）を介して、半田ごて用把手２に固定されるようになっているとともに、この案内管４３には、後述するこて先チップ４４の先体部４４ａが固定されるようになっている。
【００５９】
前記こて先チップ４４は、図８に示すように、先体部４４ａと基体部４４ｂとから二分割構造をなしており、前記先体部４４ａは、こて先部４６とフランジ部４７とで構成され、また前記基体部４４ｂは、フランジ部４８と、連結部材２３が装着される装着部４９と、燃焼触媒３１が装着される棒状の集熱部５０とで構成されている。
【００６０】
前記こて先チップ４４の先体部４４ａおよび基体部４４ｂの接触面，すなわち両フランジ部４７，４８の突合わせ端面には、図８ないし図１０に示すように、直径方向の凸部５１および凹部５２がそれぞれ設けられており、この凸部５１と凹部５２との係合により、先体部４４ａと基体部４４ｂとの周方向の位置決めがなされるようになっているとともに、両フランジ部４７，４８の接触面積の拡大が図られるようになっている。
【００６１】
前記両フランジ部４７，４８および装着部４９の各外周部には、図９ないし図１１に示すように、周方向に等間隔で例えば４個のガス排出部４７ａ，４８ａ，４９ａがそれぞれ設けられており、これらの各ガス排出部４７ａ，４８ａ，４９ａにより、前記燃焼触媒３１からの燃焼排気が、こて先部４６側にスムースに排出されるようになっている。
【００６２】
また、前記集熱部５０は、図１１に示すように、前記第１の実施の形態における集熱部３０と異なり、その外周面が凹凸形状をなしており、これにより集熱部５０の受熱面積を拡大することができるようになっている。
【００６３】
以上の構成を有するこて先チップ４４の外周部には、図８に示すように、前記案内管４３が配設されており、この案内管４３は、先体部４４ａと一体化され、先体部４４ａの交換の際には、案内管４３も一緒に交換されるようになっている。
なお、その他の点については、前記第１の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【００６４】
しかして、本実施の形態の場合には、前記第１の実施の形態に比較して構造が簡素化されるので、コストダウンを図ることができる。
【００６５】
なお、前記両実施の形態においては、こて先チップ４，４４が、先体部４ａ，４４ａと基体部４ｂ，４４ｂとから二分割構造をなしている場合について説明したが、一体構造のこて先チップでもよい。また、温度表示器１７を、半田ごて用把手２に組込まずに別体構造とし、半田ごて用把手２に設けた端子を、別体構造の温度表示器１７に接続することにより、温度が表示されるようにしてもよい。また、必要に応じセンサ３２を省略するようにしてもよい。さらに、こて先チップ４，４４と作業者とを、導電コード等を用いて直接電気的に接続するようにしてもよい。
【００６６】
【実施例】
本発明者等は、図３に示すこて先チップ４を用い、こて先部２６と集熱部３０の基端部との間での温度差について実験を行ない、図１２に示す結果を得た。
【００６７】
すなわち、本発明者等は、集熱部３０の長さを２０ｍｍ一定とし、その直径が２．０ｍｍのもの、２．５ｍｍのもの，および３．０ｍｍのものの３種類製作した。そして、各こて先チップ４のこて先部２６を、１００℃の油浴に浸漬して急熱した際の、集熱部３０の温度の経時変化を測定した。図１２において、グラフＡは、直径が２．０ｍｍの場合の特性曲線、グラフＢは、直径が２．５ｍｍの場合の特性曲線、グラフＣは、直径が３．０ｍｍの場合の特性曲線である。
【００６８】
図１２からも明らかなように、集熱部３０の長さが２０ｍｍあっても、その直径が２．５ｍｍあれば、５秒以内に７℃の温度差（９３℃）まで昇温させることができ、直径が３．０ｍｍあれば、５秒以内に３℃の温度差（９７℃）まで昇温させることができることが判った。
【００６９】
そしてこのことから、集熱部３０の基端部にセンサ３２を取付けてこて先部２６の温度検出を行なっても、集熱部３０の直径を３．０ｍｍ以上にしてやれば、実用上全く問題なくこて先部２６の温度を精度よく検出できることが判った。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、燃料ガスと空気との混合ガスを完全燃焼させる燃焼触媒と；この燃焼触媒により加熱されるこて先チップと；前記燃焼触媒からの燃焼排気を、前記こて先チップの外周部にそって先端側に排出するガス導管と；半田付けを行なう作業者と前記こて先チップとを電気的に接続する導電手段と；を設けるようにしているので、導電手段を介し作業者とこて先チップとを電気的に接続することで、燃焼触媒および燃焼排気が有する除電効果により、被半田付け材の帯電電荷はもとより、作業者の帯電電荷も除電することができる。また、燃焼排気により、半田付け部周辺が予備加熱されることになるので、こて先チップを小型化した場合であっても、その熱容量の不足を燃焼排気で補うことができる。さらに、こて先チップは、その周囲が不活性な燃焼排気で包まれることになるので、こて先チップの酸化を防止して、長寿命化を図ることができる。
【００７１】
本発明はまた、こて先チップを、長手方向中間位置のフランジ部と、フランジ部の先端側に位置するこて先部と、フランジ部の基端側に位置する集熱部とで構成し、燃焼触媒を、集熱部に配するとともに、フランジ部に、燃焼排気をこて先側に排出するガス排出部を設けるようにしているので、燃焼触媒で発生した熱エネルギを、効率よくこて先チップに伝達することができる。
【００７２】
本発明はまた、こて先チップを、フランジ部の一部を構成する基端フランジと集熱部とからなる基体部と、フランジ部の残部を構成する先端フランジとこて先部とからなる先体部とで構成し、先体部を、着脱交換可能な構造としているので、こて先部が消耗した際に、容易かつ安価に交換することができる。
【００７３】
本発明はまた、ガス導管を、フランジ部の外周部に配設し、基体部と先体部とを、ガス導管によって周方向の位置決めがなされるようにしているので、着脱交換可能な先体部と基体部との周方向の位置決めを、容易に行なうことができる。
【００７４】
本発明はまた、基体部および先体部の接触面に相互に、係合する凹凸部を設け、基体部と先体部とを、前記凹凸部の係合によって周方向の位置決めがなされるようにしているので、こて先チップの先体部を、着脱交換可能な構造にした場合であっても、基体部との周方向の位置決めが容易で、しかもこて先部の温度低下を、極端に少なくすることができる。
【００７５】
本発明はまた、集熱部の基端部に、こて先部の温度を検出するためのセンサを設けるようにしているので、センサの取付けが容易で、しかもこて先部の温度を、正確に検出することができる。
【００７６】
本発明はまた、センサを、半田ごて用把手に設けられた温度表示器に接続するようにしているので、半田付け作業の際に、常にこて先部の温度を確認することができ、不良品の発生を大幅に低減することができる。
【００７７】
本発明はまた、導電手段を、半田ごて用把手に設けられた把手導電部と、この把手導電部とこて先部とを接続する中間導電部とで構成するようにしているので、半田付けを行なう作業者に、除電のことを全く意識させることなく、通常の半田付け作業を行なうだけで、除電することができ、作業者への負担増が全くない。
【００７８】
本発明はさらに、把手導電部を、半田ごて用把手の表面に位置する導電部材で形成するようにしているので、把手導電部を、半田ごて用把手と別部材で構成することも、また半田ごて用把手自体で構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半田ごてを示す平面図である。
【図２】図１と同様の断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図３の要部分解図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線拡大矢視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線拡大視図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線拡大断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す図３相当図である。
【図９】図８の先体部をランジ部側から見た構成図である。
【図１０】図８の基体部をフランジ部側から見た構成図である。
【図１１】図８の集熱部の外周部の形状を示す断面図である。
【図１２】本発明者等が行なった実験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 半田ごて
２ 半田ごて用把手
３ 支持パイプ
４，４４ こて先チップ
４ａ，４４ａ 先体部
４ｂ，４４ｂ 基体部
５ ガス導管
６ ガスタンク
８ 混合ガス生成部材
８ａ 空気孔
１３ 圧電点火素子
１４ スライドスイッチ
１６ シャッタ
１７ 温度表示器
２１ ノズル部材
２２ 燃焼筒
２３ 連結部材
２４ 圧電点火プラグ
２６，４６ こて先部
２７，２８，４７，４８ フランジ部
２７ａ，２８ａ，２９ａ，４７ａ，４８ａ，４９ａ ガス排出部
２９，５９ 装着部
３０，５０ 集熱部
３１ 燃焼触媒
３２ センサ
３３ 補償導線
３４，５１ 凸部
３５，５２ 凹部
３６ 係合溝
３７ フランジ部
３８ 先端内フランジ部
３９，４５ 基端フランジ部
４０ 固定ナット部材
４１ 導電ストラップ
４３ 案内管
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばブタンガスやプロパンガス等の液化ガスを燃料ガスとして用いる半田ごてに係り、特に作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電することができる半田ごてに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ブタンガスやプロパンガス等の液化ガスを燃料ガスとして用いる半田ごては一般に知られているが、この種の半田ごては、電源不要でコードがないため、簡便で使い易いという利点を有しているとともに、電気ヒータを熱源としていないため、リーク電流にる障害発生の危険性がなく、電気回路等の半田付けに適しているという利点もある。
【０００３】
【発明が解決しようとしている課題】
前記従来の液化ガスを用いる半田ごては、前述のようにリーク電流による障害発生の危険性はないが、作業者や被半田付け材が帯電している静電気を除去することはできず、半田付けされる電子部品等が、この静電気により損傷するという問題がある。
【０００４】
また、半田付けすべき回路基板や電子部品は、近年小型化が進んでいるが、これに対応して半田ごても小型化する必要がある。ところが、半田ごてを小型化すると、こて先チップも小型化せざるを得ないため熱容量が不足し、半田付け作業の能率が悪くなるという問題がある。特に、Ｐｂフリー半田を用いる場合には、こて先チップに大きな熱容量が求められることになるため大きな問題となる。
【０００５】
また、こて先チップは高温に晒される部品であるため、その表面の酸化が著しく、寿命が極めて短いという問題もある。
【０００６】
本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電して、静電気による電子部品等の損傷を防止することができるとともに、こて先チップを小型化しても、半田付け作業の能率を向上させることができ、またこて先チップの酸化を防止して長寿命化を図ることができる半田ごてを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明の他の目的は、燃焼触媒で発生した熱エネルギを、効率よくこて先チップに伝達することができる半田ごてを提供するにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、こて先部が消耗した際に、容易かつ安価に交換することかできる半田ごてを提供するにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、着脱交換可能な先体部と基体部との周方向の位置決めを、容易に行なうことができる半田ごてを提供するにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、こて先チップの先体部を、着脱交換可能な構造にした場合であっても、基体部との周方向の位置決めが容易で、しかもこて先部の温度低下を、極端に少なくすることができる半田ごてを提供するにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、センサの取付けが容易で、しかもこて先部の温度を、正確に検出することができる半田ごてを提供するにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、半田付け作業の際に、常にこて先部の温度を確認することができる半田ごてを提供するにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、半田付けを行なう作業者に、除電のことを全く意識させることなく、通常の半田付け作業を行なうだけで、除電することができる半田ごてを提供するにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、把手導電部を、半田ごて用把手と別部材で構成することも、また半田ごて用把手自体で構成することもできる半田ごてを提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明は、燃料ガスと空気との混合ガスを完全燃焼させる燃焼触媒と；この燃焼触媒により加熱されるこて先チップと；前記燃焼触媒からの燃焼排気を、前記こて先チップの外周部にそって先端側に排出するガス導管と；半田付けを行なう作業者と前記こて先チップとを電気的に接続する導電手段と；を設けるようにしたことを特徴とする。そして、導電手段を介し作業者とこて先チップとを電気的に接続することで、燃焼触媒および燃焼排気が有する除電効果により、被半田付け材の帯電電荷はもとより、作業者の帯電電荷も除電することが可能となる。また、燃焼排気により、半田付け部周辺が予備加熱されることになるので、こて先チップを小型化した場合であっても、その熱容量の不足を燃焼排気で補うことが可能となる。さらに、こて先チップは、その周囲が不活性な燃焼排気で包まれることになるので、こて先チップの酸化を防止して、長寿命化を図ることが可能となる。
【００１６】
本発明はまた、こて先チップを、長手方向中間位置のフランジ部と、フランジ部の先端側に位置するこて先部と、フランジ部の基端側に位置する集熱部とで構成し、燃焼触媒を、集熱部に配するとともに、フランジ部に、燃焼排気をこて先側に排出するガス排出部を設けるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、燃焼触媒で発生した熱エネルギを、効率よくこて先チップに伝達することが可能となる。
【００１７】
本発明はまた、こて先チップを、フランジ部の一部を構成する基端フランジと集熱部とからなる基体部と、フランジ部の残部を構成する先端フランジとこて先部とからなる先体部とで構成し、先体部を、着脱交換可能な構造としたことを特徴とする。そしてこれにより、こて先部が消耗した際に、容易かつ安価に交換することが可能となる。
【００１８】
本発明はまた、ガス導管を、フランジ部の外周部に配設し、基体部と先体部とを、ガス導管によって周方向の位置決めがなされるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、着脱交換可能な先体部と基体部との周方向の位置決めを、容易に行なうことが可能となる。
【００１９】
本発明はまた、基体部および先体部の接触面に相互に、係合する凹凸部を設け、基体部と先体部とを、前記凹凸部の係合によって周方向の位置決めがなされるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、こて先チップの先体部を、着脱交換可能な構造にした場合であっても、基体部との周方向の位置決めが容易で、しかもこて先部の温度低下を、極端に少なくすることが可能となる。
【００２０】
本発明はまた、集熱部の基端部に、こて先部の温度を検出するためのセンサを設けるようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、センサの取付けが容易で、しかもこて先部の温度を、正確に検出することが可能となる。
【００２１】
本発明はまた、センサを、半田ごて用把手に設けられた温度表示器に接続するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、半田付け作業の際に、常にこて先部の温度を確認することが可能ととなり、不良品の発生を大幅に低減することが可能となる。
【００２２】
本発明はまた、導電手段を、半田ごて用把手に設けられた把手導電部と、この把手導電部とこて先部とを接続する中間導電部とで構成するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、半田付けを行なう作業者に、除電のことを全く意識させることなく、通常の半田付け作業を行なうだけで、除電することが可能となり、作業者への負担増が全くない。
【００２３】
本発明はさらに、把手導電部を、半田ごて用把手の表面に位置する導電部材で形成するようにしたことを特徴とする。そしてこれにより、把手導電部を、半田ごて用把手と別部材で構成することも、また半田ごて用把手自体で構成することも可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の第１の実施の形態に係る半田ごてを示すもので、この半田ごて１は、例えば棒状をなす半田ごて用把手２を備えており、この半田ごて用把手２の先端部には、支持パイプ３を介して、後述するこて先チップ４およびガス導管５が配設されている。
【００２５】
前記半田ごて用把手２内には、図２に示すように、ブタンガス等の液化ガスが注入弁７から注入されるガスタンク６が組込まれているとともに、ガスタンク６からの液化ガスと空気とを混合して混合ガスを生成する混合ガス生成部材８が、先端を半田ごて用把手２から突出させた状態で、組込まれている。
【００２６】
前記半田ごて用把手２内にはまた、図２に示すように、前記ガスタンク６からの液化ガスの流量を調節する流量制御弁９が設けられており、そのコントロールレバー１０は、半田ごて用把手２から外部に突出している。この流量制御弁９は、開閉弁の機能も有しており、液化ガスを吐出する先端パイプ１１を軸方向にスライドさせることにより、流量制御弁９が開閉制御されるようになっている。この開閉制御は、先端パイプ１１に装着された開閉レバー１２を先端パイプ１１廻りに回動させることにより、行なわれるようになっている。
【００２７】
前記半田ごて用把手２にはまた、図２に示すように、圧電点火素子１３および前後にスライドして圧電点火素子１３を駆動するスライドスイッチ１４が組込まれており、このスライドスイッチ１４は、連動部材１５を介して、混合ガス生成部材８の空気孔８ａを開閉するシャッタ１６も同時に駆動するようになっている。
【００２８】
前記半田ごて用把手２にはさらに、図１および図２に示すように、温度表示ＬＥＤ１８を有する温度表示器１７、およびこれを駆動するバッテリ１９がそれぞれ組込まれており、前記温度表示器１７は、半田ごて用把手２の外面に設けたスイッチ２０により、ＯＮ／ＯＦＦ制御されるようになっている。
【００２９】
一方、前記混合ガス生成部材８の先端部には、図３に示すように、混合ガス生成部材８からの混合ガスを径方向に吐出するノズル部材２１が固設されており、このノズル部材２１の外周部には、筒状をなす燃焼筒２２の基端部が固定され、燃焼筒２２の先端部には、筒状の連結部材２３を介して、前記こて先チップ４が固定されている。
【００３０】
前記燃焼筒２２内のノズル部材２１前方位置には、図２および図３に示すように、圧電点火プラグ２４が配設されており、この圧電点火プラグ２４は、導線２５を介して前記圧電点火素子１３に接続されている。
【００３１】
前記こて先チップ４は、図４に示すように、先体部４ａと基体部４ｂとから二分割構造をなしており、前記先体部４ａは、こて先部２６とフランジ部２７とで構成され、また前記基体部４ｂは、フランジ部２８と、フランジ部２８よりも小径で前記連結部材２３が装着される装着部２９と、装着部２９よりも小径の棒状をなす集熱部３０とで構成されている。そして、先体部４ａと基体部４ｂとは、前記両フランジ部２７，２８が突合わせ状態で相互に密着するようになっているとともに、前記集熱部３０の外周部には、筒状をなす燃焼触媒３１が装着されるようになっている。
【００３２】
この集熱部３０の基端部には、図３に示すように、熱電対で構成されるセンサ３２が取付けられており、このセンサ３２は、図２および図３に示すように、補償導線３３を介して前記温度表示器１７に接続されている。
【００３３】
前記こて先チップ４の先体部４ａおよび基体部４ｂの接触面，すなわち両フランジ部２７，２８の突合わせ端面には、図４ないし図６に示すように、例えば四角錐状の凸部３４および凹部３５がそれぞれ設けられており、この凸部３４と凹部３５との係合により、先体部４ａと基体部４ｂとの周方向の位置決めがなされるようになっているとともに、両フランジ２７，２８の接触面積の拡大が図られるようになっている。
【００３４】
前記両フランジ部２７，２８および装着部２９の各外周部には、図５ないし図７に示すように、周方向に等間隔で例えば４個のガス排出部２７ａ，２８ａ，２９ａがそれぞれ設けられており、これらの各ガス排出部２７ａ，２８ａ．２９ａにより、前記燃焼触媒３１からの燃焼排気が、こて先部２６側にスムースに排出されるようになっている。
【００３５】
以上の構成を有するこて先チップ４の外周部には、図３に示すように、筒状をなすガス導管５が装着されており、このガス導管５により、前記各ガス排出部２７ａ，２８ａ，２９ａから排出された燃焼排気が、こて先部２６の外周部にそって先端側に排出されるようになっている。そして、この燃焼排気は、半田付け部周辺を予備加熱して半田付けを良好に行なうための熱源として利用されるとともに、作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電するために用いられるようになっている。なお、これについては後に詳述する。
【００３６】
前記ガス導管５は、金属材料を用いて形成されているとともに、図３および図４に示すように、前記こて先チップ４の両フランジ部２７，２８に装着される本体部５ａと、本体部５ａの先端から突出する先細テーパ状のテーパ部５ｂとで構成されており、前記本体部５ａの周面には、周方向に等間隔で４個の係合溝３６が設けられ、これら各係合溝３６には、前記両フランジ部２７，２８の十字状に突出する外縁部がそれぞれ係合されるようになっている。そしてこれにより、こて先チップ４の先体部４ａと基体部４ｂとの周方向の位置決めがなされるようになっている。
【００３７】
また、前記本体部５ａの基端部には、図３および図４に示すように、フランジ部３７が一体に設けられており、このフランジ部３７には、こて先チップ４と前記半田ごて用把手２との間を覆う例えばステンレス鋼製の支持パイプ３の先端内フランジ部３８が、先端側から係止されるようになっている。この支持パイプ３の基端部には、図３に示すように、半田ごて用把手２の先端面に接触する基端フランジ部３９が設けられており、この基端フランジ部３９は、図２および図３に示すように、半田ごて用把手２の先端部に螺装される固定ナット部材４０により外面側から支持されるようになっている。そしてこれにより、支持パイプ３が半田ごて用把手２に固定されるようになっている。
【００３８】
前記支持パイプ３の基端フランジ部３９には、図２に示すように、基端部が半田ごて用把手２の外周部にリング状に配される導電ストラップ４１の先端部が接触するようになっており、これにより、半田ごて用把手２が絶縁材で形成されている場合であっても、半田ごて用把手２を把持する作業者とこて先チップ４とが、導電ストラップ４１，支持パイプ３およびガス導管５を介して、電気的に接続されるようになっている。なお、半田ごて用把手２が導電材料で形成されている場合には、導電ストラップ４１は不要である。
【００３９】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
使用に際しては、まずコントロールレバー１０を用いて、流量制御弁９の開度を適切な値に調節した後、開閉レバー１２を開側に回動させる。すると、先端パイプ１１が先端側にスライドして、流量制御弁９が開くとなる。
【００４０】
流量制御弁９が開となると、ガスタンク６内の燃料ガスが混合ガス生成部材８内に供給されるとともに、そのエゼクタ作用により、空気孔８ａを介して外部から空気が混合ガス生成部材８内に吸引される。そして、混合ガス生成部材８内で、燃料ガスと空気との混合ガスが生成される。生成された混合ガスは、ノズル部材２１を介して燃料筒２内に吐出される。
【００４１】
この状態で、スライドスイッチ１４を先端側にスライドさせると、当初図３の実線位置にいたシャッタ１６が、空気孔８ａを通過して図３の鎖線位置まで移動し、この状態で圧電点火素子１３が作動することになる。
【００４２】
圧電点火素子１３が作動すると、圧電点火プラグ２４とノズル部材２１との間で火花が発生し、ノズル部材２１から吐出されている混合ガスが、燃焼筒２２内で有炎燃焼することになる。そして、この有炎燃焼により、１〜２秒間で燃焼触媒３１が酸化反応温度まで昇温することになる。
【００４３】
その後、スライドスイッチ１４に加えていた力を解除すると、先端側にスライドしていたスライドスイッチ１４が、圧電点火素子１３に内蔵されているばねの力で後端側にスライドするとともに、図３の鎖線位置までスライドしていたシャッタ１６が、図３の実線位置まで戻ることになる。
【００４４】
ところで、シャッタ１６が、図３の鎖線位置から実線位置まで戻ると、その途中で混合ガス生成部材８の空気孔８ａを全閉することになる。このため、燃焼筒２２内の炎が消え、以後は混合ガスが直接燃焼触媒３１に供給され、燃焼触媒３１での無炎燃焼が開始されることになる。
【００４５】
燃焼触媒３１で無炎燃焼が開始されると、その燃焼熱によってまず集熱部３０が加熱されるとともに連結部材２３が加熱され、その熱が装着部２９、両フランジ部２７，２８、およびこて先部２６に伝達される。そして、こて先チップ４全体が、５秒以内程度の極めて短時間にほぼ一定温度まで昇温することになる。
【００４６】
一方、無炎燃焼によって生じた燃焼排気は、両フランジ部２７，２８および装着部２９の各ガス排出部２７ａ，２８ａ，２９ａを通り、さらにガス導管５のテーパ部５ｂで案内された状態で、こて先部２６の外周部にそって先端側に排出される。そしてその際の熱交換により、こて先チップ４全体が、より短時間かつより均一温度に加熱されることなる。また、こて先チップ４全体が、不活性の燃焼排気で包まれることになるので、こて先チップ４の酸化，特にこて先部２６の酸化が防止される。
【００４７】
ところで、燃焼排気がこて先部２６の外周部にそって先端側に排出された状態で、作業者が半田ごて用把手２を把持して半田付け作業を行なうとすると、プリント基板や電子部品等の被半田付け材が半田付けに先立って燃焼排気により予備加熱されることになる。このため、こて先チップ４を小型化して、回路基板や電子部品の小型化に対応させるようにしたとしても、こて先チップ４の熱容量の減少を、燃焼排気で補完することができ、Ｐｂフリー半田を用いた半田付けにも、充分対応することができる。
【００４８】
また、本実施の形態に係る半田ごて１は、ブタンガス等の液化ガスを燃料ガスとして用いる方式であるので、作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電することができる。特に、作業者の除電は、高価でしかも作業の邪魔になる除電装置が不要となるので、その実用的効果は極めて大きい。
【００４９】
次に、この除電の原理について説明する。
燃焼生成物は、燃焼反応の過程で、化学イオン反応によってイオン化されているため、周囲の静電帯電を除電する能力がある。この化学イオン化反応は、熱的活性化過程を経る反応でないため、比較的低温で燃焼している触媒反応でも、反応面近傍で多数生成している。また、生成するイオンの濃度は、ブタン・プロパン等の脂肪族炭化水素系燃料の場合に高くなることは汎く知られている。
【００５０】
以上のことから、本実施の形態における燃焼触媒３１の周囲には、多数のイオンが生成されることになるが、この燃焼触媒３１には、こて先チップ４が極めて接近した状態で配されている。そして、このこて先チップ４と作業者とは、導電ストラップ４１等を介して電気的に接続されているので、作業者の帯電電荷が瞬時に除電されることになる。また、作業者が作業中に再度帯電したとしても、イオンの生成は、燃焼触媒３１での無炎燃焼が行なわれている限り、連続して行なわれることになるので、常に作業者の除電効果が得られることになる。
【００５１】
また、こて先チップ４の外周部にそって先端側に排出される燃焼排気には、燃焼生成物としての多量の水蒸気が含まれている。このため、室温下にある被半田付け材に吹き付けられて冷却される過程で、被半田付け材の表面に、水分子の吸着膜となって凝縮して表面の導電性を増加させることになる。この結果、被半田付け材の帯電電荷の漏洩（拡散）が促進されて除電されることになる。
【００５２】
なお、この水蒸気を含む燃焼排気による絶縁物の除電効果を考える場合、燃焼排気が高温であることが、この効果を高めている。
【００５３】
すなわち、高分子材料のような絶縁物の帯電は、濡れた布で擦ったり水中に浸漬することでは除電できず、アルコールを浸した布で拭いたり、アルコール中に浸したりすることで、ほぼ完全に除電できることは汎く知られているが、このことからも判るように、帯電体表面への水やアルコール分子の確実な吸着が起こって、導電性の吸着分子層が形成されることが、除電効果を向上させるための重要な因子となっている。
【００５４】
この点、既に多数の気体分子が吸着されている絶縁物表面を、常温の水蒸気を含む雰囲気下に置いても、既吸着分子と水分子とが置換する確率は小さく、したがって、大きな除電効果は期待できないが、高温の燃焼排気の雰囲気下に置いた場合には、絶縁物表面の温度が上昇して、既吸着分子の離脱が起こり易くなるとともに、水分子の運動エネルギが大きいため、既吸着分子との衝突で置換する割合が増大し、より確実に吸着水分子層が形成されることになる。
【００５５】
また、多数の部品がマウントされて複雑な表面形状を有する基板の表面に、広範で均一な吸着分子層を形成する上でも、冷却，凝縮までの時間が長く、広範に流れ広がる高温蒸気の方が、効率がよくなることは云うまでもない。
【００５６】
しかして、本実施の形態に係る半田ごて１を用いることにより、作業者や被半田付け材の帯電電荷を除電して、静電気による電子部品等の損傷を防止することができるとともに、こて先チップ４を小型化しても、半田付け作業の能率を向上させることができ、またこて先チップ４の酸化を防止して長寿命化を図ることができる。また、温度表示器１７により、常にこて先部２６の温度を確認しながら作業を行なうことができるので、半田付け不良による製品ロスを少なくすることができる。
【００５７】
図８ないし図１１は、本発明の第２の実施の形態を示すもので、前記第１の実施の形態における支持パイプ３およびガス導管５に代え、支持パイプ３とガス導管５とを兼ねた案内管４３を用いるとともに、前記第１の実施の形態におけるこて先チップ４に代え、こて先チップ４４を用いるようにしたものである。
【００５８】
すなわち、案内管４３は、図８に示すように、前記第１の実施の形態における支持パイプ３とガス導管５との機能を兼ね備えており、その基端フランジ部４５は、固定ナット部材４０（図２および図３参照）を介して、半田ごて用把手２に固定されるようになっているとともに、この案内管４３には、後述するこて先チップ４４の先体部４４ａが固定されるようになっている。
【００５９】
前記こて先チップ４４は、図８に示すように、先体部４４ａと基体部４４ｂとから二分割構造をなしており、前記先体部４４ａは、こて先部４６とフランジ部４７とで構成され、また前記基体部４４ｂは、フランジ部４８と、連結部材２３が装着される装着部４９と、燃焼触媒３１が装着される棒状の集熱部５０とで構成されている。
【００６０】
前記こて先チップ４４の先体部４４ａおよび基体部４４ｂの接触面，すなわち両フランジ部４７，４８の突合わせ端面には、図８ないし図１０に示すように、直径方向の凸部５１および凹部５２がそれぞれ設けられており、この凸部５１と凹部５２との係合により、先体部４４ａと基体部４４ｂとの周方向の位置決めがなされるようになっているとともに、両フランジ部４７，４８の接触面積の拡大が図られるようになっている。
【００６１】
前記両フランジ部４７，４８および装着部４９の各外周部には、図９ないし図１１に示すように、周方向に等間隔で例えば４個のガス排出部４７ａ，４８ａ，４９ａがそれぞれ設けられており、これらの各ガス排出部４７ａ，４８ａ，４９ａにより、前記燃焼触媒３１からの燃焼排気が、こて先部４６側にスムースに排出されるようになっている。
【００６２】
また、前記集熱部５０は、図１１に示すように、前記第１の実施の形態における集熱部３０と異なり、その外周面が凹凸形状をなしており、これにより集熱部５０の受熱面積を拡大することができるようになっている。
【００６３】
以上の構成を有するこて先チップ４４の外周部には、図８に示すように、前記案内管４３が配設されており、この案内管４３は、先体部４４ａと一体化され、先体部４４ａの交換の際には、案内管４３も一緒に交換されるようになっている。
なお、その他の点については、前記第１の実施の形態と同一構成となっており、作用も同一である。
【００６４】
しかして、本実施の形態の場合には、前記第１の実施の形態に比較して構造が簡素化されるので、コストダウンを図ることができる。
【００６５】
なお、前記両実施の形態においては、こて先チップ４，４４が、先体部４ａ，４４ａと基体部４ｂ，４４ｂとから二分割構造をなしている場合について説明したが、一体構造のこて先チップでもよい。また、温度表示器１７を、半田ごて用把手２に組込まずに別体構造とし、半田ごて用把手２に設けた端子を、別体構造の温度表示器１７に接続することにより、温度が表示されるようにしてもよい。また、必要に応じセンサ３２を省略するようにしてもよい。さらに、こて先チップ４，４４と作業者とを、導電コード等を用いて直接電気的に接続するようにしてもよい。
【００６６】
【実施例】
本発明者等は、図３に示すこて先チップ４を用い、こて先部２６と集熱部３０の基端部との間での温度差について実験を行ない、図１２に示す結果を得た。
【００６７】
すなわち、本発明者等は、集熱部３０の長さを２０ｍｍ一定とし、その直径が２．０ｍｍのもの、２．５ｍｍのもの，および３．０ｍｍのものの３種類製作した。そして、各こて先チップ４のこて先部２６を、１００℃の油浴に浸漬して急熱した際の、集熱部３０の温度の経時変化を測定した。図１２において、グラフＡは、直径が２．０ｍｍの場合の特性曲線、グラフＢは、直径が２．５ｍｍの場合の特性曲線、グラフＣは、直径が３．０ｍｍの場合の特性曲線である。
【００６８】
図１２からも明らかなように、集熱部３０の長さが２０ｍｍあっても、その直径が２．５ｍｍあれば、５秒以内に７℃の温度差（９３℃）まで昇温させることができ、直径が３．０ｍｍあれば、５秒以内に３℃の温度差（９７℃）まで昇温させることができることが判った。
【００６９】
そしてこのことから、集熱部３０の基端部にセンサ３２を取付けてこて先部２６の温度検出を行なっても、集熱部３０の直径を３．０ｍｍ以上にしてやれば、実用上全く問題なくこて先部２６の温度を精度よく検出できることが判った。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、燃料ガスと空気との混合ガスを完全燃焼させる燃焼触媒と；この燃焼触媒により加熱されるこて先チップと；前記燃焼触媒からの燃焼排気を、前記こて先チップの外周部にそって先端側に排出するガス導管と；半田付けを行なう作業者と前記こて先チップとを電気的に接続する導電手段と；を設けるようにしているので、導電手段を介し作業者とこて先チップとを電気的に接続することで、燃焼触媒および燃焼排気が有する除電効果により、被半田付け材の帯電電荷はもとより、作業者の帯電電荷も除電することができる。また、燃焼排気により、半田付け部周辺が予備加熱されることになるので、こて先チップを小型化した場合であっても、その熱容量の不足を燃焼排気で補うことができる。さらに、こて先チップは、その周囲が不活性な燃焼排気で包まれることになるので、こて先チップの酸化を防止して、長寿命化を図ることができる。
【００７１】
本発明はまた、こて先チップを、長手方向中間位置のフランジ部と、フランジ部の先端側に位置するこて先部と、フランジ部の基端側に位置する集熱部とで構成し、燃焼触媒を、集熱部に配するとともに、フランジ部に、燃焼排気をこて先側に排出するガス排出部を設けるようにしているので、燃焼触媒で発生した熱エネルギを、効率よくこて先チップに伝達することができる。
【００７２】
本発明はまた、こて先チップを、フランジ部の一部を構成する基端フランジと集熱部とからなる基体部と、フランジ部の残部を構成する先端フランジとこて先部とからなる先体部とで構成し、先体部を、着脱交換可能な構造としているので、こて先部が消耗した際に、容易かつ安価に交換することができる。
【００７３】
本発明はまた、ガス導管を、フランジ部の外周部に配設し、基体部と先体部とを、ガス導管によって周方向の位置決めがなされるようにしているので、着脱交換可能な先体部と基体部との周方向の位置決めを、容易に行なうことができる。
【００７４】
本発明はまた、基体部および先体部の接触面に相互に、係合する凹凸部を設け、基体部と先体部とを、前記凹凸部の係合によって周方向の位置決めがなされるようにしているので、こて先チップの先体部を、着脱交換可能な構造にした場合であっても、基体部との周方向の位置決めが容易で、しかもこて先部の温度低下を、極端に少なくすることができる。
【００７５】
本発明はまた、集熱部の基端部に、こて先部の温度を検出するためのセンサを設けるようにしているので、センサの取付けが容易で、しかもこて先部の温度を、正確に検出することができる。
【００７６】
本発明はまた、センサを、半田ごて用把手に設けられた温度表示器に接続するようにしているので、半田付け作業の際に、常にこて先部の温度を確認することができ、不良品の発生を大幅に低減することができる。
【００７７】
本発明はまた、導電手段を、半田ごて用把手に設けられた把手導電部と、この把手導電部とこて先部とを接続する中間導電部とで構成するようにしているので、半田付けを行なう作業者に、除電のことを全く意識させることなく、通常の半田付け作業を行なうだけで、除電することができ、作業者への負担増が全くない。
【００７８】
本発明はさらに、把手導電部を、半田ごて用把手の表面に位置する導電部材で形成するようにしているので、把手導電部を、半田ごて用把手と別部材で構成することも、また半田ごて用把手自体で構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半田ごてを示す平面図である。
【図２】図１と同様の断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【図４】図３の要部分解図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線拡大矢視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線拡大視図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線拡大断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す図３相当図である。
【図９】図８の先体部をランジ部側から見た構成図である。
【図１０】図８の基体部をフランジ部側から見た構成図である。
【図１１】図８の集熱部の外周部の形状を示す断面図である。
【図１２】本発明者等が行なった実験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１ 半田ごて
２ 半田ごて用把手
３ 支持パイプ
４，４４ こて先チップ
４ａ，４４ａ 先体部
４ｂ，４４ｂ 基体部
５ ガス導管
６ ガスタンク
８ 混合ガス生成部材
８ａ 空気孔
１３ 圧電点火素子
１４ スライドスイッチ
１６ シャッタ
１７ 温度表示器
２１ ノズル部材
２２ 燃焼筒
２３ 連結部材
２４ 圧電点火プラグ
２６，４６ こて先部
２７，２８，４７，４８ フランジ部
２７ａ，２８ａ，２９ａ，４７ａ，４８ａ，４９ａ ガス排出部
２９，５９ 装着部
３０，５０ 集熱部
３１ 燃焼触媒
３２ センサ
３３ 補償導線
３４，５１ 凸部
３５，５２ 凹部
３６ 係合溝
３７ フランジ部
３８ 先端内フランジ部
３９，４５ 基端フランジ部
４０ 固定ナット部材
４１ 導電ストラップ
４３ 案内管
Claims (9)
- 燃料ガスと空気との混合ガスを完全燃焼させる燃焼触媒と；この燃焼触媒により加熱されるこて先チップと；前記燃焼触媒からの燃焼排気を、前記こて先チップの外周部にそって先端側に排出するガス導管と；半田付けを行なう作業者と前記こて先チップとを電気的に接続する導電手段と；を具備することを特徴とする半田ごて。
- こて先チップは、長手方向中間位置のフランジ部と、フランジ部の先端側に位置するこて先部と、フランジ部の基端側に位置する集熱部とを備え、燃焼触媒は、集熱部に配されているとともに、フランジ部は、燃焼排気をこて先側に排出するガス排出部を有していることを特徴とする請求項１記載の半田ごて。
- こて先チップは、フランジ部の一部を構成する基端フランジと集熱部とからなる基体部と、フランジ部の残部を構成する先端フランジとこて先部とからなる先体部とを備え、先体部は、着脱交換可能となっていることを特徴とする請求項２記載の半田ごて。
- ガス導管は、フランジ部の外周部に配設され、基体部と先体部とは、ガス導管によって周方向の位置決めがなされていることを特徴とする請求項３記載の半田ごて。
- 基体部および先体部は、その接触面に相互に係合する凹凸部を備え、基体部と先体部とは、前記凹凸部の係合によって周方向の位置決めがなされていることを特徴とする請求項３記載の半田ごて。
- 集熱部は、その基端部にこて先部の温度を検出するためセンサを備えていることを特徴とする請求項２，３，４または５記載の半田ごて。
- センサは、半田ごて用把手に設けた温度表示器に接続されていることを特徴とする請求項６記載の半田ごて。
- 導電手段は、半田ごて用把手に設けられた把手導電部と、この把手導電部とこて先部とを接続する中間導電部とを備えていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６または７記載の半田ごて。
- 把手導電部は、半田ごて用把手の表面に位置する導電部材で形成されていることを特徴とする請求項８記載の半田ごて。
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