JPS58501062A - 温度制御機能を具備したシ−ルド性発熱体 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 温度制御機能を具備したシールド性発熱体関連の出願との相互関係 この出願は、１９７９年８月３１日に出願された米国特許出願第０７１．６８２ 号（１９８１年３月１７日付けで特許された米国特許第４．２５６．９４５号） に係る「温度制御機能を具備した交流用の電気抵抗性発熱体Ｊなる名称の発明を 部分的に承継するものである。

発明の背景 温度調節が可能な発熱体は近年極めて多くのタイプのものが存在している。それ らの発熱体の殆どのものは、何等かの形でフィードバック形式の制御システムを 利用したものであって、それらにおいては生じた温度を検出し、発熱体への給電 用電源を連続的、比例的若しくは段階的にスイッチングすることにより、多少の 誤差はあっても一定温度を保つようになっている。

これに対して、我々は、先に提出した上記特許出願第０７１．６８２号（米国特 許第４．２５６．９４５号）において、熱負荷の大幅な変動にも拘わらず実質的 に一定の温度を保持するようなそれ自身が内在的に温度調整機能を有する電気抵 抗性の発熱体を開示した。

このような発熱体は、熱及び電気的に高い伝導性を２ 有する導電性の非磁性体から成る基板と、その一方の表面の少なくとも一部分に 形成された一般的に薄い磁性体層とから構成されている。上記磁性体は、その最 大比透磁率がキュリ一温度以下では１より大きく、然しなからキュリ一温度以上 ではその最低比透磁率が実質的に１に等しくなるようなものから選択される。そ の結果として、上記発熱体に高周波電源を接続したときには、上記磁性体層のキ ュリ一温度以下の温度においては、その最大透磁率に基づく表皮効果によって電 流は一般的に薄く形成された上記磁性体層に原則的に集中して流れ、そのとき発 生するジュール熱によって加熱されるが、温度がキエリ一温度近（にまで上昇し て比透磁率が減少すると、電流は上記非磁性体基板の方へも広がるようになる。

これによって、熱負荷の著しい変動や局部的な変化に関係なく、キュリ一温度前 後における自動的な温度調整が可能となるものであり、電源を複雑なフィードバ ックシステムで制御する必要をなくするものである。

以上の如く、我々が前の特許出願において開示した発熱体は、交流によって使用 されることを前提としている。然しながら、このような発熱体の利用分野として 、その温度放散領域、即ち、熱エネルギがそこから奪われるような表面領域が、 この発熱体を発熱させるための電気エネルギから絶縁されている必要のある分野 が多く存在する。

本発明は、それ自身が温度制御機能を有すると共に、その熱放散表面領域では電 気エネルギの消費が殆どないという二つの性質を有する電気抵抗性発熱体を提供 する。

本発明は我々が先に提出した特許出願において示した構成を、従って、その特徴 及び利点を取入れたものである。

而して、本発明に係る発熱体の熱放散領域は次のようにして発熱用の電気エネル ギから絶縁される。即ち、まず第一に、我々のもとの出願の発明における発熱体 の基板の熱放散領域における厚さを、磁性体薄膜によって被覆された表面を流れ る電流が上記基板を通って実質的に熱放散領域にまで達しないだけの充分な厚さ とすること；　第二に、上記基板の近くに電流帰還用の導電体を設け、上記一般 的に薄い磁性体層が上記電流帰還用導電体と上記非磁性体基板との間に位置する よう構成すること：　第三に、上記電流帰還用導電体を熱放散領域の第一の境界 端近くにおいて上記発熱体の残りの部分と電気的に接続すると共に、上記熱放散 領域のもう一方の境界端近くにおいて上記発熱体を高周波電源と電気的に接続す ることである。発熱体におけるこのような構造上の特徴を組合せることによって 、熱放散領域を高周波電流からシールドすることが可能となる。

図面の簡単な説明 第１図は我々のもとの特許出願に係る発熱体を示す説明図、 第２図は円柱状の発熱体とその電流密度線図を示す説明図、 第３図は我々のもとの特許出願に係る発熱体の作用上の利点を示すためにその温 度に対□する電力特性を示すグラフ、 第４図は本発明を利用した流体輸送用の導管の断面図、 第５図は本発明の原理を応用した半田鏝の鏝先を示す一部破断説明図である。

望ましい実施例に関する詳細な説明 第１図には、単純化された円柱状の発熱体１と、これに直列に接続されたＲ、Ｆ 、　（無線周波数）電源３と、オンオフスイッチ５とが示されている。Ｒ，Ｆ、 電源３は、高周波交流電流、典型的には８〜２０　ＭＨｚの高周波電流を供給し 、且つ、望ましくは定電流調整器を具備する。

第１図及び第２図に表した円柱状部材は、完全な円柱状に描いであるが□、本出 願書類中において１円柱状（円筒状）」という用語は、断面が真円の完全な円柱 体く円筒体）のみを意味するものと限定して解釈されてはならない。更にまた、 図示された電気回路は、いずれも直接的に即ち単純な抵抗回路によって交流電源 に接続されている如く描いであるが、本発明はこのような回路のみに限定される 訳ではなく、コイル若しくはコンデンサを含む回路によって発熱体に接続される ような回路構成のものであっても良い。

発熱体１には、その軸方向、即ち長手方向に沿ってＲ，Ｆ、電源３から高周波交 流電流が加えられる。この電流は１２Ｈに従った加熱即ちジュール加熱を引き起 す。

前に述べた如く、若しＲ，Ｆ、電源３に定電流調整器が備えられているとするな らば、このときの１２は一定となるから、Ｒ，Ｆ、電源３から供給され発熱体１ において消費される電力は、電源回路の外部に接続されている発熱体１の抵抗Ｒ に比例することになる。

第１図から判るように、発熱体１は複合構造となっており、その内側のコア若し くは基板７は、銅その他の非磁性体で電気的及び熱的伝導性を有する材料から成 り、その周囲には、コア７の導電材料の抵抗値よりも高い抵抗値を有する、例え ば強磁性体合金のような磁性体から成る層９が鞘状若しくは板状に被着されて第 ２図は、導電体に高周波電流を流した時の、導電体の断面における電流密度の特 性線図を示している。

若し、導電体が半径ｒの断面円形の円柱体であるとすれば、比較的高い周波数の 励起状態において、電流密度は一般的に第２図中の線１１に示されるような特性 を有することとなり、電流密度は導電体１′の表面領域において著しく増加する 。

当業者には周知の如く、特性１１は所謂「表皮効果」を明示するものであって、 高周波電流は導体の内部よりもその表面領域に極めて顕著に集中するものである 。

導体の表面領域への電流の高い集中度は、周波数が高くなればなる程一層顕著に なる。然しなから、この表皮効果は以下に述べる理由によって、導電体の透磁率 に依存していることもまたよく知られている。厚さＴを有する厚い導電体に、交 流電源から、導電体の表面に平行な方向への通電がなされた場合には、表皮効果 の作用によってその電流密度は導電体の表面からの距離に対して指数函数的に減 少することが理解されよう。

ｊ　（ｘ）　−ｊＯｅ−確 ここでｊ　（ｘ）は導体の表面から計った深さＸにおける電流密度（Ａ＃）であ り、 ｊｏは表面における電流量であり、 Ｓはｍｋｓ単位系においてＳ＝　Ｅアコ１ン；−（但し、’１”＞＞５）で表さ れる浸入塵（５ｋｉｎ　ｄｅｐｔｈ）である。

ここで、μは導電体材料の透磁率を表し、σは導電体材料の導電率を表し、また ωは交流電源の角振動数（ｒａｄｉａｎ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を示している。

物体の磁気特性に対する表皮効果の関係を論する場合には、比透磁率μｒなる単 位を用いるのが便利であり、ここでμｒは真空の透磁率μｖ＝４πＸｌ０−７（ Ｈ／ｍ）で正規化さなる。非磁性体については、μｒ＝−１である。

前述の導体表面からの距離の函数としての電流密度の関係式は、厚い平板状の導 電体から導かれたものではあるが、この式は、浸入塵Ｓよりも遥かに大きな曲率 半径を有する断面円形の円柱状導電体にも適用し得るものである。

これらの関係式の結果を量的に試験してみる必要はないけれども、キュリ一温度 以下において１００若しくはそれ以上のμｒの値を有する各種の強磁性体合金の 場合には、上の式で表されたようなμに対する依存性の結果として、μｒ＝１で あるような非磁性体導電体に比べると、電流は強磁性体導電体の表面から内部に 向かうにつれて著しく急勾配の下降線をたどって減少することに留意する必要が ある。

然しなから、温度が強磁性導電体のキュリ一温度に近づく時には、比透磁率は急 激に降下し、キュリ一温度以上の温度においては１に極めて近い値にまで接近す る。第２図はこの現象が、純粋な磁性体で作製した半径ｒの円柱状導電体１′の 電流密度特性に与える効果を示している。

第２図の下半分は、電流密度ｊを導電体１′の直径に沿って表したグラフである 。キュリ一温度よりも充分に低い温度においては電流密度線図ＩＩは、導電体１ ′の表面において予期された通り高い電流密度を示し、且つ、導電体１′の内部 へ向かうにつれて急激に降下し極めて低い電流密度となることを示している。こ れに対して、線図１３は導電体１′の材料である強磁性体のキュリ一温度領域に おける電流密度を示している。

この線図が示す特性として表皮効果が著しく減少していることが示されており、 導電体１′の表面から内側へ向けての電流密度の減少は非常に緩やかなものとな っている。

このような効果は、強磁性体のキュリ一温度近（まで温度が上昇した時にμが著 しく減少することから考えると非常に理解しやすい。即ち、キュリ一温度近くに おいては磁性体のμｒは１に近づき、その電流密度特性は非磁性導電体の電流密 度特性の形状に近づくからである。

次に第３図には、二つの異なった発熱体についての温度に対する電力のグラフが 示されている。線図１５で示されている特性は、例えば第２図中に示された導電 体１′のような全体が均一な強磁性導電体についてのものであり、これに一定の 電流１１を流した時のものである。この特性１５は、第１図中に示したＲ、Ｆ、 電源３の如きＲ，Ｆ、電源からの電力が、温度がキュリ一温度Ｔｃに近づくにつ れ急激に低下することを示している。特性１５においてこのように急激に低下し た電力は、第３図中Ｐ　ｌｌ１ｉｎで示す値に達した時点で横ばい状態となる。

第３図中の特性１６は、非磁性導電体のコアを強磁性体層で覆ったような第１図 に示す如き複合構造の発熱体１における温度に対する電力の特性の典型的な一例 を示している。中空円筒状の非磁性導電体の内壁面に強磁性体層を形成した発熱 体、或いは強磁性体層を有する非磁性導電部材によって形成される各種の複合導 電体の如き原理的に本発明を適用したものについても、特性１６と殆ど同様な形 状の線図が得られる。特性１６は質的には特性１５と同等であるけれども、特性 １６は特性１５よりも更に垂直状態に近い状態で、一層低い最低入力電力の値に まで降下する。

第三の特性１７は複合構造の発熱体に対してより大きな電流即ち１１よりも大き な新たな電流値Ｉ２を流したときの効果を示している。線図１７から判るように 、このとき増加される電流Ｉ２の値は、均一な強磁性導電体の特性１５に電流１ １を流したときの最小電力値Ｐｍ１ｎと同レベルの最低電力値が得られるように 選択されている。

このように電流を増加させる意義は、２つの熱負荷曲線］９及び２１を考慮する ことによって理解される。負荷曲線１９及び２１は、伝導、対流及び放射によっ て失われる総電力量を温度の函数として示したものである。

当業者には明らかな如く、負荷曲線１９は負荷曲線２１に比べてより大きな熱損 失の条件下にある。曲線１９は、例えば、発熱体に冷却媒体が接触しているよう なときの熱負荷を表わすものである。

熱的な平衡状態における発熱体への入力電力は、放１０ 射、対流及び伝導によって失われる電力と等しくなり、温度は一定となるから、 曲線１９及び２１と特性１５．１６及び１７との交点は、平衡状態において入力 電力と温度とが一定になったような状態を示している。

曲線１９及び２１と特性曲線１５ないし１７との六つの交点を考慮することによ り、以下の事実が推定される。即ち、（１）熱負荷の変動に拘わらず良好な温度 調整を行なうためには、使用時においてすべての温度負荷についてのこれらの交 点が可能な限り特性曲線の垂直部分の近くに位置するようにする必要があること ；（２）温度が変動することなく広い範囲の熱負荷の変動に適応し得るための理 想的な特性曲線は、長く且つ直線的な垂直部分を有する曲線であること；（３） 第３図中の特性曲線１７、即ち非磁性導電体コアと強磁性体表面層とから成る複 合構造を有する発熱体に比較的高い電流Ｉ２を流したときに得られる曲線１７が 、その殆ど垂直に近い下降部分において二つの熱負荷曲線１９及び２１と交差し て平衡状態を保つところから、この曲線１７が理想曲線に最も近いものであるこ と；　が判る。

第３図中の特性曲線１６及び１７で示されるような複合発熱体がより優れた温度 調整機能を有する理由は、その内部構造を考察することによって比較的簡単に理 解される。

電流及び周波数は一定であるから、発熱体への入力電力（Ｐ＝Ｉ２Ｒ）は、温度 の函数である発熱体の抵特表昭５８−５０１０６２　（５） 抗Ｒ（Ｔ）に正比例する。温度が上昇して、当該強磁性体のキュリ一温度近くに まで達すると、透磁率μは減少してキュリ一温度Ｔｃ以上における極限値として の真空の透磁率（μｒ−１）に近づ（。その結果、表皮効果は著しく減退し、そ のために、低い温度においてはその殆どが発熱体の表面層を流れていた電流が、 発熱体の内部の側へ移動して広がり、温度がＴｃ近くにまで上昇してくるに従っ て更に内部の方へ移動してより多くの電流が流れるようになる。これによって電 流の流れ得る断面積は増加し、且つ電流の殆どは導電率の高い部分を流れること になるので抵抗は減少し、これに対応して電力消費が減少するのである。

本発明に係る複合構造の発熱体の場合には、発熱体の比較的薄い表面層のみが強 磁性体材料で作製され、残りの基板となる部分は高い導電率を有する非磁性体材 料で作製される。その結果、均一の強磁性体材料で作製された発熱体の場合に見 られた抵抗及び電力消費の減少は、非磁性体の高導電性のコアを用いることによ って大いに増進される。

既に述べたように、電流が一定に保たれるならば、電力は発熱体の抵抗値に比例 する。その結果、発熱体に供給される最大電力及び最小電力は発熱体の最大及び 最小抵抗値に比例する。最小電力に対する最大電力の比は当該発熱体が一定温度 を充分に維持し得る範囲を決定するものであるから、この比率即ちＲｍａｘ／Ｒ ２ れる。ここでμｒ及びσは前と同様に物体の透磁率及び導電率を表している。

なって良好な近似値が得られる。μｒ　ｗａｘは、市場で入手可能な磁性体材料 においては１００〜６００の範囲の値であり、またμｒａｉｎ　（Ｔｃ以上にお ける値）は略１に近い値であるので、上記比率Ｒｗａｘ　／　Ｒｗｉｎは強磁性 体材料については約ｆｉｔｓいし損ｉ即ち約１０ないし部の範囲内となる。

本発明に係る複合構造を利用する場合には、上記の如く見積られた抵抗値の比率 は、相対断面積を適切に選択し且つまた非磁性体部材と強磁性体表面層との導電 率を選択することによって大幅に増大させることが可能である。また、強磁性体 材料を様々なものと交換してキュリ一温度を選択することにより、制御の目的値 としての温度もまた適宜に変更することが可能である。

次に第４図について説明する。この図には、本発明の新規な適用例が示されてお り、例えば長距離間を原油を輸送する場合に、原油の粘性を最小に保つよう予め 定められた一定の温度を維持しつ＼流体の輸送を行なうための加熱式の導管に本 発明を適用した実施例が示されている。第４図に示した導管２３は、例えば銅若 しくはその他の安価な非磁性体材料で作製された中空円筒状のコア５を有してい る。このコアの表面に直接密着してコアδと良好な熱及び電気的接触を保つ強磁 性体の層２７が実質的に導管の全長に亙って被覆されている。

コア５及び層２７の外側には絶縁層２９が設けられ、その外側の例えば細い銅線 を編んで設けた導電性の外装（ｓｅａｔｈ　）　３１からコア５と層２７とを電 気的及び熱的に分離するようになっており、これらによってコア５及び層２７に よって形成される発熱体が覆われている。この導管詔を加熱するためのＲ，Ｆ、 電源は、外装３１とコア２５及び層２７により形成される発熱体との間に接続さ れる。典型的には、外装３１はアースされる。

本発明に従って、コア四には、その熱放散領域（即ちコアの内面全体）と層２７ との間に特定の厚みが与えられる。即ち、この厚さは、外装３１と発熱体との間 に加えられる多大の電流がコア２５を貫通してその内壁面にまで到達しないだけ の充分な厚さとなるように設定されている。最も望ましくはこの厚さは前記の侵 入度（ｓｋｉｎ　ｄｅｐｔｈ）の値において少なくとも５程度となるように設定 される。

第４図に示す形態において重要なことは、層２７が外装３１とコア２５との間に 位置しているということである。

このような物理的な位置関係が、コア２５及び層２７から１４ 成る発熱体と外装３１との間に高周波電源を接続したときに生じる電流を、上記 磁性体層のキュリ一温度以下の温度においては表皮効果により磁性体層に集中さ せ、しかも温度がキュリ一温度近くにまで上昇したときにはコアあの内部にまで 拡散させることを可能とするのである。然しなから一方では、コア２５の厚さは このような電流がコアの内面にまで及ぶのを阻止する。しかもこのような電流に 伴って生じる電場と磁場は、外装３１と薄い磁性体層との間に制限される。（外 装３１と薄い磁性体層との位置関係はこの意味で輸送ラインに構造解析を与える 。） なお、高周波電源は導管の一端において外装３１と発熱体との間に接続され、ま た導管の反対側の一端において外装と発熱体は互いに電気的に接続されているも のとする。この結果、外装は発熱体の熱放散領域（即ちコア２５の内面）の第一 の境界端の近くに接続され、一方、電源は発熱体の熱放散領域のもう一方の境界 端に接続されていることになる。

更にまた、外装は電流帰還用の導電体とみなされるが、これは必ずしも外装に加 えられる電流や電圧の極性を特定するものではない。この接続において電気的シ ョックの危険を避けるために前に述べた如く外装を接地することが望ましいが、 広い観点に立って考慮するならば、これがどのような電位であったとしても、外 装と発熱体との間に高周波電源を加える上で何隻矛盾を来すものではない。

なお、このような電気的なシールドは、熱の伝導性のために要求される良好な熱 的な接触が保たれていることによって達成されるということも留意されなければ ならない。換言すれば、本発明の発熱構造は、熱放散領域が電源から供給される 高周波電流と絶縁されていることによってそこに用いられた物体に固有の高い熱 伝導性を持続するのである。

第５図は本発明を半田鏝の鏝先３３の構造に応用した例を示している。この場合 、一般的には中空円錐状の非磁性体で作製された導電性を有する外側の基板によ って鏝先が形成される。この基板は例えば銅等で作製され、その内面には、これ と良好な熱及び電気伝導性を維持する形で強磁性体のシェル３７が密着して形成 され、これによって本発明に基づ（自己調整機能を有する発熱体が形成される。

その内部には非磁性体で作製された電流帰還用の導電体ステム３９が円錐状のシ ェル３５及び３７の軸に沿って取り付けられ、これは例えばスポット溶接等の手 段によってこの鏝先の先端近くにおいて内部シェル３７と電気的に結合されてい る。従って、帰還用のステム３９は半田鏝の鏝先によって囲繞されていることに なる。Ｒ，Ｐ、電源４１は−１−記ステム３９と外側のシェル３５との間に接続 される。

本発明に係る複合発熱体及びそのシールドされた構造の利点を生かすことによっ て特に優れた半田鏝用の６ 鏝先が提供される。当業者には明らかな如く、鏝先を通過する電流の経路は、帰 還用ステム３９からこれと内側のシェルごとの結合点を通り、然るのち鏝先の円 錐状シェルの内面に沿って次第に流路を広げる形で流れる。この半田鏝が複合構 造の発熱体でないとすれば、このような電流の経路は、半田鏝の先端の尖った部 分において電力を過度に消費することにならざるを得ないであろう。何故なら、 電流経路の断面積は、この先端部において最も小さく、従って、通常の場合には その部分の抵抗が高いからである。その結果、外側のシェル３５を作製する際、 その部分に多量の銅を使用しない限り、先端の尖った領域がオーバーヒートし、 これに対して円錐の根元領域の広い部分の近くは充分に加熱されないことになる 。然しなから、第３図に示すような構成の半田鏝によれば、鏝の先端部分でこの ようにオーバーし一トを起すようなことがない。何故なら、電流経路をどの部分 で軸直角に切断してみても、当該領域におけるＲ、Ｆ、電源からの電力の局部的 な消費は第３図で示したような本発明に係る熱特性によって統御されているから である。従って、電流の流れる経路の断面積が著しく変化したり或いは各部分で 熱負荷の相違があったとしても、電流経路の各部分は、その温度を所期の温度に 極めて近い範囲内で一定に調節するものである。

而して、本発明においては、シェル３５の厚さ即ちそ７ の外側の表面と内側のシェル３７との間の厚さは、その外側の表面へ電流が通過 して流れることのないようなだけの充分な厚さに設定されている。この場合につ いて言えば、シェル３５の材料の典型例として用いられる銅のような導電性の高 い材料における浸入度は、例えば最も典型的に用いられる周波数である１０ＭＨ ｚの場合においては、１／１０００インチ程度のオーダーである。

そこで若し、このシェルの厚さを１０／１０００インチ（浸入度１０の厚さに略 等しい。）にしたとすれば、外側の表面を流れる電流は、内側の表面を流れる電 流の６１０分の１以下（即ち、１／２２０２６以下）となる。これに対応して、 電磁場も内面のそれに対してこの比率で減少する。従って、熱的に高温の外側の 表面は電気的な観点からすれば本質的に完全にシールドされたことになり、電磁 場中に曝されてはならない箇所の半田付けやその他の作業に使用できるものであ る。

内側のシェル３７（強磁性体材料のＮ）は、物理的にステム３９と基板シェル３ ５との間に位置するということに留意しなければならない。然しなから、第４図 における帰還用導電体即ち外装３１は、発熱体の外側に設けられていたのに対し 、本実施例における帰還用導電体としてのステム３９は発熱体の内側に設けられ ている。

更にまた、この実施例においては電源４１の接地側端子に接続されているのは前 の実施例の帰還用導電体ではなく、シェル３５の方である。なお、このような電 源の最も望ましい周波数帯域は８ないし２０Ｍ）１２の範囲内のものである。

以上述べてきた本発明に関する説明は、発明者が本発明を実施する上で鰻も望ま しい実施例であると考えるものについての限られた例を取り上げることによって なされたものであるが、当業者であれば、これに多くの変更を加えること、そし てまた本発明の範囲を逸脱することなく上記の説明から自明の範囲内において様 々な変更実施例を想到することが可能であろう。従って、本発明の範囲は畝上の 実施例に限定されることなく、専ら以下に記載された請求の範囲によって解釈さ れなければならない。

浄書（内容に変車なし） 第４図 第５図 第３図 手続補正書動式） 昭幼８年４　ｇ　２０Ｂ 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、　事件の表示 ＰＣＴ／ＵＳ８２１００３０３ ２、　発明の名称 温度制御機能を具備したシールド性発熱体３゜　補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　アメリカ合衆国、カリフォルニア９４０２２゜ロス　アルトス　ヒルズ、 ヴイスケイノコート１２６３０ 名称　アイリス　アソシェーツ ４、代理人８１０７　置　５８３−０３０６住　所　東京都港区赤坂１丁目８番 １号６、補正の対象 （１１特許法１８４条の５第１項の規定による書面国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．下記（Ａ）及び（Ｂ）項記載の構成要素、即ち、（Ａ）交流で使用する電気 抵抗性の発熱体であって、１）高い熱伝導性及び高い導電性を有する導電性非磁 性体で作製された一対の表面を有する基板であり、その熱放散領域を有する第一 の面ともう一方の表面との間の厚さが、高周波電源から上記もう一方の表面へ加 えられた電流が上記基板を通過して上記熱放散領域側へ達しないだけの充分な厚 さに設定された基板と、 ２）上記基板の上記もう一方の表面上にこれと良好な熱的及び電気的伝導性を有 するよう密着せしめられて形成された一般的に薄い磁性体層であって、その最大 比透磁率はそのキュリ一温度以下においては１よりも大きく、またその最小比透 磁率はそのキュリ一温度以上においては実質的に１である磁性体層と、　から成 る発熱体と、（Ｂ）上記発熱体の上記第一の表面の熱放散領域の第一の境界端の 近くに電気的に接続される電流帰還用導電体であって、上記一般的に薄む）磁性 体層がこの帰還用導電体と上記非磁性体基板との間に位置するよう上記発熱体に 近接して設けられる帰還用導電体と、 から成り、 ０ 高周波電源が、上記発熱体の上記熱放散領域のもう一方の境界端近くと上記帰還 用導電体との間に接続されたときに、その電流が、上記薄い磁性体層の上記の如 き物理的配置に基づき、上記磁性体層のキュリ一温度以下における温度において は表皮効果に従って上記薄い磁性体層に原理的に集中し、且つ、温度が上記磁性 体層のキュリ一温度近くにまで上昇しその比透磁率が低下したときには電流は上 記非磁性体基板の側へ広がり、然しなから、上記非磁性体基板の厚さのために、 上記電流が上記基板の上記第一の表面の熱放散領域にまで到達するのが防止され るよう構成されたことを特徴とする発熱体構造。 ２、上記非磁性体基板の上記熱放散領域と上記もう一方の表面との間の厚さが少 なくとも浸入度５程度に等しい特許請求の範囲第１項記載の発熱体構造。 ３、上記帰還用導電体が上記熱放散領域近くにおいて上記発熱体を囲繞する特許 請求の範囲第１項記載の発熱体構造。 ４、上記高周波電源が上記帰還用導電体と−Ｆ記発熱体の熱放散領域のもう一方 の境界端近くとの間に電気的に接続され、上記発熱体は上記電源のアース端子側 に接続された特許請求の範囲第３項記載の発熱体構造。 ５、上記高周波電源の周波数帯域が８ないし２０ＭＨｚの範囲である特許請求の 範囲第４項記載の発熱体構造。 ６、上記非磁性体基板が上記熱放散領域近くにおいて上記薄い磁性体層によって 覆われた特許請求の範囲第１項記載の発熱体構造。 ７、上記帰還用導電体が上記発熱体を囲繞して設けた導電性の外装であり、上記 高周波電源が上記帰還用導電体と上記発熱体の熱放散領域のもう一方の境界端近 くとの間に電気的に接続され、上記帰還用導電体は上記電源のアース端子側に接 続された特許請求の範囲第６項記載の発熱体構造。 ８、上記高周波電源の周波数帯域が８ないし２０ＭＨｚの範囲である特許請求の 範囲第７項記載の発熱体構造。 ９、上記発熱体が中空円筒状に形成され、上記薄い磁性体層が上記非磁性体基板 の一方の境界面上に実質的に連続的に形成された特許請求の範囲第１項記載の発 熱体構造。 １０、上記非磁性体基板の上記熱放散領域と上記もう一方の表面との間の厚さが 少なくとも浸入度５程度に等しい特許請求の範囲ｊ８４項記載の発熱体構造。 １１、上記非磁性体基板の上記熱放散領域と上記もう一方の表面との間の厚さが 少なくとも浸入度５程度に等しい特許請求の範囲第８項記載の発熱体構造。 １２、下記（Ａ）及び（Ｂ）項記載の構成要素、即ち、（Ａ）交流で使用する電 気抵抗性の半田鏝の鏝先であって、 １）高い熱伝導性及び高い導電性を有する導電性の非磁性体で作製された一般的 に円錐形状の発熱基板であって、その円錐状の外面は半田付けのために外気に曝 される熱放散領域を有し、且つその熱放散領域における外面と内面との間の厚さ が、内面を流れる電流が上記基板を通過して外気に曝された外面の熱放散領域側 へ実質的に達しなＬｓだけの充分な厚さに設定された基板と、 ２）上記基板の内面上にこれと良好な熱的及び電気的伝導性を有するよう密着せ しめられて形成された一般的に薄い磁性体層であって、その最大比透磁率はその キュリ一温度以下においては１よりも大きく、またその最小比透磁率はそのキュ リ一温度以上においては実質的に１である磁性体層と、　から成る鏝先と、 （Ｂ）上記鏝先の内部に設けられ且つ上記外気に曝された外面の熱放散領域の第 一の境界端近くにおいて上記鏝先の先端に電気的に接続された電気導電性の電流 帰還用ステムと、 から成り、 高周波電源が上記ステムと上記熱放散領域との間に電気的に接続されたときには 、その電流が、上記＠（１）磁性体層の上記の如き物理的配置に基づき、上記磁 性体層のキュリ一温度以下における温度においては表皮効果に従って上記薄い磁 性体層に原理的に集中し、且つ、温度が上記磁性体層のキュリ一温度近くにまで 上昇しその比透磁率が低下したときには電流は上記非磁性体基板の側へ広がり、 然しなから、上記非磁性体基板の厚さのために上記電流が上記基板の外面の熱放 散領域にまで到達するのが防止されるよう構成されたことを特徴とする半田鏝の 構造。 １３、上記非磁性体基板の上記熱放散領域とその内面との間の厚さが少なくとも 浸入度５程度に等しい特許請求の範囲第１２項記載の半田鏝の構造。 １４、上記高周波電源が上記ステムと上記発熱基板の熱放散領域のもう一方の境 界端近くとの間に電気的に接続され、上記発熱基板が上記電源のアース端子側に 接続された特許請求の範囲第１２項記載の半田鏝の構造。 １５、上記高周波電源の周波数帯域が８ないし２０ＭＨｚの範囲である特許請求 の範囲第１４項記載の半田鏝の構造。 １６、上記電流帰還用ステムが上記熱放散領域側くにおいて上記鏝先により囲繞 された特許請求の範囲第１２項記載の半田鏝の構造。