WO2000062967A1 - Hot iron such as soldering iron and method of controlling the iron - Google Patents

Hot iron such as soldering iron and method of controlling the iron Download PDF

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    • H05B3/10—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor
    • H05B3/12—Heating elements characterised by the composition or nature of the materials or by the arrangement of the conductor characterised by the composition or nature of the conductive material

Definitions

  • Heat iron such as solder iron and its control method
  • heat iron which processes the condition of the work partner with heat, such as semi-finished or plastic melting machines, irons, hair irons, etc., in a matter of seconds.
  • the purpose is to be able to use ffl.
  • a heat iron of half 111 ⁇ , etc. is a simple thing that only puts a certain amount of electricity into a certain line of heater, and uses it at a temperature of 10 thermal equilibrium state, and it has a heat capacity! : It took 3 to 5 minutes to reach a usable temperature because the big one was easy to use. In addition, some models have reached about 30 seconds, but because of their small heat capacity and easy overheating, they required a fairly compact and expensive controller.
  • the heater was also made by winding or sandwiching a nichrome wire around a mica sheet, and the heat was blocked by mica, which is also an excellent heat insulating material, and was transmitted only slowly and first. However, the temperature difference had to be increased, so the heater line was heated to near its melting point and life was short.
  • Some modules such as large modules that solder a large number of IC and LSI terminals with a fixed shape with a current of around 50 OA at a time, could be processed in seconds.
  • Iron heaters have been developed that use ceramic heaters made by baking metal oxides on ceramics such as aluminum oxide. But because the thermal conductivity is the same as stainless steel, the heat is iron tip ⁇ It was slow to speed up the heat storage section.
  • Aluminum nitride which has a high thermal conductivity, has a high firing temperature, so it has been technically difficult to bake a conductive material suitable for a heater wire, and it was also difficult to withstand thermal expansion and contraction.
  • a heat trowel, a metal plate made of iron-chromium alloy or the like as a heater line should be made as thin as possible to maintain the shape, and the electrical insulator will be a thin plate made of aluminum nitride etc. with a thermal conductivity nearly 10 times higher than that of the heater wire
  • copper and the like which are more than twice as high as the aluminum nitride and the like and have a larger heat capacity, are used as iron tips and heat storage parts, and they are pressed against each other with a heat insulating support to make close contact.
  • the control method is to supply the set large power to the heater line for a set short time each time the power switch is operated once, and to control the temperature of the iron tip and the heat storage unit for processing of the work partner. At a suitable temperature range or one-third of the temperature range, the temperature was raised rapidly, and the required temperature was obtained by operating the switch a sufficient number of times.
  • FIG. 1 is a perspective view of an example in which the present invention is applied to a soldering iron
  • FIG. 2 is a power supply circuit diagram thereof
  • FIG. 3 is a heating graph of the solder
  • FIG. 4 is a plan view showing another shape of the heater line
  • Fig. 5 is another circuit diagram
  • Fig. 6 is a perspective view of a bare soldering iron and a receiving and heating device
  • Fig. 7 is a plan view of a bare plastic welding machine.
  • FIG. 1 is a perspective view of a case where the present invention is applied to a heater of a soldering iron, in which a heat insulating support and the like are removed for easy viewing.
  • the heat storage section 1 is a 4 mm ⁇ rod with a sharpened tip made of copper material, and a 0.6 mm thick aluminum nitride thin plate 2 is placed on it, and a 0.1 mm, ⁇ S2 mm thick A thin strip of iron chrome ribbon is covered with a heater line 3 that moves back and forth in the lengthwise direction of 25 mm.
  • a heat insulating material such as a glass cloth is put on this, wound tightly with a stainless steel cover, and fixed, and a handle that is shared with them or separately provided is attached for easy use.
  • Fig. 3 shows a graph with temperature on the vertical axis and time on the horizontal axis.
  • the heat generation temperature per second decreases as the temperature rises, but it is about 80 ° C on average, starting at room temperature 20 ° C, and reaching about 260 ° C for the third switch operation.
  • This temperature is that of the heat storage section adjacent to the heater line, and reaches the tip of the iron tip one second after that.
  • the voltage is switched to 3 OW of L voltage
  • the temperature rises to around 300 ° C in about 3 minutes, so that the temperature decreases by about 100 ° C in 30 seconds when TE is turned off. I can do it.
  • This soldering iron has almost 10 times the input power, despite the conventional size of 40-60W. This is because the thermal conductivity of aluminum nitride is 5 to 10 times higher than that of iron chrome or nichrome, and it can quickly absorb the heat generated by the heater wire. Because of the flow of I: Aluminum nitride passes it twice before thermal conductivity twice after ⁇ 3 ⁇ 4 ', and then over to copper. The same thermal conduction may be used if the operating temperature and price are suitable, such as ⁇ ⁇ ⁇ or diamond.
  • the heat does not accumulate in the heater line such as iron chromium, etc., and is quickly absorbed by the heat storage section of aluminum nitride and copper, the heat generation is as good as possible as long as the heater line shape can be maintained. But in 0. 1 mm approximately thin plate entering the currently hand, it baked moderate hardness: teeth can be sufficiently used ffl having been subjected to. If it is thin, hard and durable, and processing cannot be performed with a press, it may be performed by photoetching or wire-strengthening.
  • the skin of the heater line is S as the iron tip is slightly higher than the heat storage part.
  • the II of the heater is less than 400 degrees C, then even if the material is iron chrome, etc., it will be baked! It does not have to be, life is shortened, and insulation becomes very easy.
  • the material is not limited to iron chromium, so any material such as nichrome, kantalum, platinum, or other gold varnish used for heating wire can be used, and high heat of 500 ° C. or more can be obtained.
  • the tip of the heater 11 is inserted into the iron-chromium alloy ribbon, and a large number of fine slits are alternately placed on the left and right sides in a zigzag shape.
  • I was able to.
  • the resistance value will be 25 ⁇ , so 100 V can be connected, and the flow will be as small as 4 A.
  • I was able to omit the transformer. It is to be noted that zigzag folding back at a short distance as shown in the figure absorbs expansion and contraction due to heat generation along the heater line, and is more resistant to deformation such as I river girder.
  • the temperature change of the heat iron can be regarded as three steps up the temperature step of about 80 ° C in one switch operation. . If the stairs are made smaller, 5 steps at 50 ° C and 8 steps at 30 ° C, the heat supply will be smoother, but the number of switch presses until the required temperature is reached will be increased to 8. Because it is a single digit number, it is a simple number, but it is troublesome.
  • the height of this one step should be within the temperature range suitable for the processing of the partner. However, it is preferable that the height be divided into two or three so that it does not become overheated even if it is pushed one or two times.
  • the temperature may be set to 0 ° c.
  • it is easy to operate because it reaches the usable temperature by pressing it 3 or 4 times from room temperature.
  • switch 4 also serves as a power switch, and when it is released, all power is turned off, so that it is convenient and safe.
  • a power switch 7 is separately provided, and only when the operation switch 4 is pressed separately from normal heating, the rapid heating is performed by the dedicated heater wire 8 for a short time set by the timer T.
  • the temperature, time, and strength of the rapid heating of the rapid heating may be adjusted according to the heat capacity and properties of the work partner.
  • the power control is not only performed by the transformer, but also by electronic control, especially phase control using a thyristor. It is also possible to use on / off control with a switch, which makes it smaller and easier to incorporate into a handle. Also, a combination of them may be used, and the power source may be not only a commercial power source but also a battery.
  • the timer can be omitted. It takes advantage of the fact that it has some sense in human sensation, for example, the interval between heartbeats, and that it can be repeated to a certain degree in one second or a short time before or after it.
  • the switch is kept depressed, and the set high power is supplied to the heater wire. Since the remaining circuit constants are set according to the time, the ON operation can be repeated a simple number of times. There is some error because it is a human feeling, but if you look at how the solder melts, you can use it satisfactorily.
  • the heat iron and its control method of the present invention require that the heat capacity of the iron tip and the heat storage unit be large. From this, it is possible to separate the heat iron into two as shown in the perspective view of FIG. It is convenient. One is the iron tip excluding the heating part and only the heat storage section 1 is attached, and the handle 9 is attached, so to speak as a bare heat iron 10, and the other is the remaining heat conductive thin sheet of aluminum nitride etc. and the heater Then, the receiving heating device is 11.
  • Aluminum nitride or the like may be provided with a cover made of copper or the like to protect it, but the calorific value is better.
  • the reception port 12 or the groove is formed by them, and if the naked heat iron 10 described above is inserted or placed and brought into close contact, the iron tip / heat storage section 1 is heated.
  • the thickness of the receiving heating device i l 1 is no longer limited, it is easy to make it.
  • the control method may be a conventional method, but the stepwise heating of the present invention may be used.
  • the heat iron 10 may be inserted and the power switch 13 may be pressed several times.
  • the iron storage part is sufficiently large depends on whether the work for the other party can be done with the heat stored. If you always heat-process small things, the iron may be small, but large is also small, so it is more convenient to use as large as possible. So far, the explanation has been given with respect to soldering irons as an example.However, the shape and temperature of the iron tip are different for plastic welding machines, irons, hair irons, etc. Almost the same can be said just by giving
  • the temperature at the other end is about 100 ° C to 150 ° C, which is about half that of a soldering iron, so one step of the heat stairs, that is, the temperature range of rapid heating is 30.
  • the shape may be the same as that of the soldering iron, T-shaped, or with a rotating disk 14 at the tip as shown in the plan view of Fig. 7, etc. The same applies to heating, control, etc.
  • the welding machine was separated into two parts, one was a bare iron 15 as shown in Fig. 7, and the other one was not shown in the figure, but the other receiving heating device made a thick copper disk When 14 was heated, it became a dress and compact, making it a very easy-to-use plastic welding machine.
  • the heat trowel can be operated as quickly as several seconds, which cannot be caught by the sensor, so that it can be used immediately when it is desired to be used, and time is not wasted.
  • there was no need to turn on the electricity and there was no need to worry about burns or fires at the iron tip.
  • there is no overheating so there is no waste of energy, and the life of the heater tip is longer.
  • the control is simple, without using a precise sensor or expensive control equipment, so it was possible to manufacture at a very low price for its performance.
  • the heater wire is made zigzag and thin and long, the transformer becomes unnecessary when the power supply voltage is around 100 V, so that the apparatus can be further simplified.
  • the heater and control method of the heat iron of the present invention can be used immediately when you want to use it even if it is close to your daily life, or it is easy to use, and you can save energy nationwide without preheating or keeping it on. Can be very large.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

次に示すように国際調査機関が作成した。
半田鏝等の熱鏝及びその制御方法 技術分野
半 やプラスチック溶^機、 アイロン、 へャ一アイロン等の、 仕—事相手の状 5態を兒ながら熱で加工する、 いわゆる熱鏝に関するもので、 特に電源スィ ッチを 人れて数秒で使 ffl出来るものを目的とする。 最技術
半 111鎪等の熱鏝は、 一定のヒータ一線に一定の電気を入れるだけの、 そしてそ 1 0の熱平衡状態の温度で使用する単純なものであつたし、 その割に熱容！:の大きな ものが使いやすかつたので、 使える温度になる迄の時間が 3〜5分と掛かった。 又 3 0秒位に くなつた機種も出てきたが、 熱容量も小さく過熱しやすいので、 かなりお ί密な従つて高価な制御装置が必要であつた。
通'; Γίのヒータ一と別に、 スィツチを押すとその間のみ補助ヒータ一も加熱する i s半田鏝もあり、 相- の熱量が大きい場合に便利なようになっていたが、 4〜5秒 も押すとどれだけ押していたか分からなくなるので、 押し過ぎによる過熱を防ぐ ために加熱性能を弱くせざるを得ず、 それをスタート時に使; Ήしても 1 5〜2 0 秒近く掛かるものであった。
そのヒータ一もニクロム線を雲母の薄板に巻き付けたり、 挟んだりしたものだ 2 0つたので、 その発熱は優秀な断熱材でもある雲母に阻まれて、 ゆつ く りとしか 先に伝わらなかったし、 その温度差を大きく しなければならなかったので、 ヒ一 タ一線はその融点近くまで熱せられ、 命も短かった。
形の決まった I Cや L S Iの多数の端子を、 5 0 O A前後の電流を流して一挙 に半田付けする大型のモジュールのように、 数秒で加工できるものもあったが、
2 5 ¾置が匚(大であり、 さらに招手の形や熱容量が変わる場合に合わせて手軽に使え るものではなかつた。
酸化アルミ等のセラミ ックに金属酸化物を焼き付けたセラミ ックヒータ一を利 fflした鏝もできてきたが、 流せる電流が小さいので、 面穠当たりの発熱量があま り大きくなかったし、 酸化アルミでも熱伝導率がステンレス並なので熱が鏝先 · 蓄熱部に速するのは遅かつた。 熱伝導率が高い窒化アルミは焼成温度が高いので ヒーター線に適した電導物質を丈夫に焼き付けるのはなかなか技術的に困難であ つたし、 さらに熱膨張や収縮による耐久性は難しかった。
従来の熱鏝は従ってスィ ツチを入れてもなかなか熱くならず、 熱くなるまでに 忘れてしまったり、 仕事が中断してもスィツチを切らずそのまま忘れて火事にな りかかったり、 その熱いままの鏝先で火傷を負ったりと、 つけっぱなしの危険が 多かった。 長時間連続して作業するのに不都合は無かったが、 少量の仕事を早く 終わらせるとか、 断続的な作業には適さなかった。 この為スィッチを入れて直ぐ に使用でき、 しかも簡単で安価な方法で制御出来るものが欲しかった。 発明の開示
熱鏝を、 ヒータ一線として鉄クロム合金等の金属板を、 形を維持出来る限りに おいて薄く して、 電気絶縁体は熱伝導率がヒーター線よりも 1 0倍近く高い窒化 アルミ等の薄板を用い、 さらにその窒化アルミ等よりも 2倍以上高く、 且つ熱容 量を大きくした銅等を鏝先 ·蓄熱部とし、 それらを断熱支持具で押圧するなりし て密着させて構成した。
その制御方法は、 電源スィ ッチを 1回操作する毎に設定された短時間、 設定さ れた大電力をヒータ一線に供給することにより、 鏝先 ·蓄熱部の温度を仕事相手 の加工に適した温度幅又はその 2〜3分の 1の温度幅で、 急速に上昇させるよう にして、 そのスィッチを数えられる程度の回数操作することにより、 求める温度 を得られるようにした。 図面の簡単な説明
図 1は本発明を半田鏝に応用した 1例の斜視図、 図 2はその電源回路図、 図 3 はその半田鏺の加熱グラフで、 図 4はヒータ一線の他の形状を示す平面図、 図 5 は他の回路図、 図 6は裸の半田鏝と受け入れ加熱装置の斜視図、 図 7は裸のブラ スチック溶着機の平面図である。 発明を実施するための最良の形態 図 1は本発明を半田鏝のヒーターに応用したもので、 見やすいように断熱支持 具等を取り除いたものの斜視図である。 鏝先 ·蓄熱部 1は銅材で先端を尖らせた 4mm^棒とし、 それに厚さ 0. 6 mmの窒化アルミの薄板 2を載せ、 さらにそ の上に厚さ 0. 1mm, ^S2mmの細い帯状の鉄クロムリボンを長さ方向 25m mに行き来させたヒータ一線 3を被せている。 実際にはこの上にガラスクロス等 の断熱材を被せ、 ステンレスのカバ一で巻いて密着させ、 固定して、 それらと兼 用又は別に設けた持ち手を付けて使いやすく してある。
この半 E鏝を図 2の回路図のように結線し、 押しボタンスィ ツチ 4を押すと、 タイマ一 Tの設定した例えば 1秒間はトランス 5の H端子の 28 Vがかかり、 ヒ —タ一線 3は 2 Ωなので 14 A流れ、 1秒後からは L端子の 8 Vになり 4 A流れ る。 つまり Hでは約 400Wで、 Lでは約 30Wで加熱され、 スィッチ 4を離す と電気は完全に切れる。 この押しボタン 4を押し、 1秒過ぎたら押し直し、 それ を 3回繰り返すと、 約 5秒後には鏝先 1で半田が溶け始めた。
これを縦軸に温度、 横軸に時間を取ったグラフで見ると図 3のようになる。 4 00W、 1秒間の発熱温度は高温になるにつれ低減するが平均して約 80°cで、 室温 20°cから始まって、 スィッチ操作 3回目には 260°c前後になる。 この温 度はヒータ一線に隣接した蓄熱部のもので、 鏝先の先端に達するのはその 1秒後 になる。 L電圧の 3 OWに切り替えられると約 3分間で 300°C前後に向かうの で、 TE気を切った時の 30秒間に約 100°c温度が下がるときと同様、 秒単位で は水平と见なせる。
このグラフと半日:!の状態で大体の温度が推定出来る。 半田は配合に ょるが、 点線で示した約 190で前後で溶け出し、 350°c以上まで使用できるので、 適 した温度に充分幅が有る。 従ってこの半田鏝は半田が溶け出したら使用し、 溶け ないようになって 1〜2回スィツチを押すだけで再使用出来、 3〜4回も押して 半田が玉になってやり難くなると過熱状態である。 これらによりセンサ一等の制 御機構が無くても、 本発明の熱鏝は使用出来た。
この半田鏝は従来の 40〜60Wの大きさにもかかわらず、 その 10倍近い入 力がある。 これは窒化アルミが鉄クロムやニクロムよりも熱伝導率が 5〜10倍 近く も高く、 ヒーター線の発熱を素早く吸収出来ることにより、 通常の 2〜3倍 以 I:の^流を流せることによる。 窒化アルミはそれをさらに熱伝導率が 2倍 ι¾'後 Γ, い銅の^先に^ V.く渡すのである。 同様の熱良導休としては、 使用温度や価格 が合えば^化 ιϋΐ やダイャモンド等でもよい。
発熱が鉄クロム等のヒータ一線に溜まらず、 速やかに窒化アルミ及び銅の蓄熱 部に吸収されるためにその @みは、 ヒータ一線の形を維持できる限りにおいて雜 い程よい。 しかし现在手に入る 0. 1 m m程度の薄板でも、 それを適度の硬さに 焼き :しを行ったもので充分使 fflできる。 薄く、 固く丈夫にして、 加工がプレス で出来なければフォ トエッチングやワイヤ一力ッテング等で行えばよい。
これによりヒータ一線の温皮は、 鏝先 '蓄熱部より少し高い程 Sなので、 例え ば熱器 -の I I的が 4 0 0度 C以下であれば、 材質が鉄クロム等でも焼きが! ¾るこ ともないし、 ¾命も くなるし、 断熱も非常に楽になる。 又材質を鉄クロムに限 ることはないので、 ニクロムやカンタル、 或いは白金その他電熱線に用いられる 金屈なら何でもよいし、 5 0 0度 C以上の高熱を求めることも出来る。
又この熱が鎪先に少しでも早く伝わるためには、 周囲のより多くの側面からの 加熱が ¾ましく、 図 1の四^柱では 4面からの加熱がよい。 しかし鏝先の梁、 などの、 金屈ヒーター線が窒化アルミと密着し辛い個所は吸熱されず、 空^で断 熱され温^が極端に ιΤ くなつたり、 悪くすれば焼け切れたりするので、 図 1のヒ —ター 3の 1 6のように、 ヒータ一の部分よりも 2〜 5倍に幅を広げて発熱 £1休 を下げ、 過熱しないようにする必^がある。
さらに 14のように、 1 1の鎪先のヒータ一を、 その鉄クロム合金等のリボン に -さ方^に丁 な細いスリ ッ トを左右交互に多数入れ、 より細い線のジグザグ 状の形にすることも出来た。 例えばスリ ッ トを 0. 2 m mとして、 ヒーター線の 幅を 0 . 4 m mにすると、 抵抗値は 2 5 Ωになつたので、 1 0 0 Vを 結出来、 ^流は 4 Aと小さくなつてトランスを省く ことも出来た。 なおジグザグは図のよ うに短い距離で折り返す方がヒータ一線の発熱による伸縮を吸収し ¾いし、 I川げ 等の変形にも強くなる。
しかしこのように細い幅を に広く、 例えば 2 mmへと 5倍にすると、 その ((¾ 前の細い部分に応力が集中しやすく、 折れやすくなるので、 その幅の変わる付近 では、 14のように徐々に幅広くする又は幅を狭く していくのがよい。 このヒータ一をその急速な加熱時に、 センサーの測定値をフィ一ドバックしな がら制御するのは困難であるが、 緩やかな横這 、の加熱時や冷却時には出来るの で、 例えば 3 5 0 °cを越えたら全ての加熱が出来なくなる過熱防止装置や、 2 0 0 °cを下 '1る場合はランプが点灯するといった回路を付けることは出来る。 その ことから例えば 初の加熱時間を決め、 その妥当な温度に達してからは投入 ¾カ を小さく し、 通常の温度制御を行うことも出来る。 しかしそうなると使う時は常 に発熱量が小さい状態なので、 大きなメリツ トを失うことになる。 しかも常時加 熱するのでエネルギーのロスになるし、 それらの制御装置も高価である。
そこで木-発明の制御方法であるが、 その熱鏝の温度変化は図 3で示すように、 スイツチ操作 1回が約 8 0 °cという温度の階段を 3段上ったと見なすことが出来 る。 この階段を小さく していけば 5 0 °cで 5段、 3 0 °cで 8段となり、 熱の供給 は滑らかになるが、 求める温度に到達する迄のスィツチを押す数が 8にもなり、 一桁の数字なので簡単な回数の内ではあるが、 煩わしい。
逆に大きく して 2 0 O 'c 1段とすることも出来るが、 熱不足になったからとい つてさらに 1回押して 2 0 0 °c上昇させることは、 半田が過熱して付け辛くなる し、 相手の電子部品等に悪影響を及ぼしかねない。 従ってこの 1段の高さは仕 ί 相手の加工に適した温度幅以内がよいが、 望ましくは余分に 1〜2回押しても過 熱状態にならないように、 2〜3分割した 7 0〜8 0 °cにすればよい。 又これな ら室温から 3〜4回押せば使える温度に達するので、 操作しやすい。
又 L lの回路ではスィッチ 4は電源スィッチも兼ねて、 離せば全て電源が切れ るのでそれなりに便利で安全である。 しかし図 5のように電源スィッチ 7を別に 設け、 通常の加熱と別に操作スィッチ 4を押した時だけタイマ一 Tにより設定さ れた短時間、 それ専用のヒーター線 8により急速加熱が行われるようにする回路 を作ることも出来る。 又スィッチの代わりに電源プラグを抜き差しする行為でも 良い。 これらも本発明のバリエーションであり、 要はスィッチで回路に桁令を送 る度に、 決まった大きな熱プロックが発生すればよい。
さらにこれらの急速加熱の上昇温度、 時間、 又横這い加熱の強度は、 仕事相手 の熱容 、 性質等により、 調節可能にしておくのもよい。 その場合電力制御はト ランスだけでなく、 電子制御、 特にサイ リスターによる位相制御ゃゼ口クロス ' スィ ッチによるオン ·オフ制御によるのも可能であり、 その方が小型で持ち手に も内蔵させやすい。 又それらの組み合わせでもよいし、 電源も商業電源だけでな く ¾池等でもよい。
さらに制御を簡便にしたい場合、 タイマ一を省略することが出来る。 それは例 えば心臓の鼓動の間隔といった人間の感覚である程度の見当の付く、 1秒又はそ の前後の短時間ならば、 ある程度正確に繰り返すことが出来ることを利用して、 その短時間電源回路のスィツチを押し続け、 設定した大電力をヒーター線に流す のである。 あとの回路定数はその時間に合わせて設定するので、 その O N動作を 簡単な数の回数繰り返せばよい。 人間の感覚なので多少の誤差が出るが、 半田の 溶け具合も見ながらであれば、 充分使いこなすことが出来る。
本発明の熱鏝とその制御方法は、 鏝先 ·蓄熱部の熱容量の大きいことが必須で あるが、 このことから図 6の斜視図に見られるように熱鏝を二つに分離すること も便利である。 一つは加熱部分を除いて鏝先 ·蓄熱部 1だけにして持ち手 9を付 けて、 いわば裸の熱鏝 1 0とし、 もう一方はその残りの窒化アルミ等の熱良導体 薄板とヒータ一線で受け入れ加熱装置 1 1とするのである。 窒化アルミ等にはそ れを保護する銅等のカバ一を設けてもよいが、 熱量的には小さい方が良い。 それ らによって受け入れ口 1 2或いは溝等を構成し、 先程の裸の熱鏝 1 0を揷入した り載せたりして密着させると、 その鏝先 ·蓄熱部 1が加熱されるのである。 これにより裸の熱鏝 1 0は加熱部分や断熱支持具を無くす分、 その鏝先 ·蓄熱 部 1を太く出来るので、 図 1の 4 mm角でも充分一仕事出来るが、 その数倍の熱 容量に大きく出来るし、 コードレスにもなるので使いやすくなる。 又受け入れ加 熱装 i l 1は太さの制限が無くなるので作りやすくなる。 制御法も従来の方法で も良いが、 本発明の階段状の加熱でも良く、 熱鏝 1 0を挿入して電源スィ ッチ 1 3を数回押せば良い。
なお鏝先 ·蓄熱部が充分大きいかどうかは、 その相手にする仕事が蓄熱した状 態で済ませられるかどうかによる。 常に小さいものを熱加工するのであれば、 鏝 も小さくてよいが、 大は小を兼ねるので、 可能な限り大きい方が便利である。 今まで例に挙げて説明してきたのは半田鏝に関してであつたが、 対象物が違う プラスチック溶着機、 アイロン、 へヤーアイロン等でも鏝先の形状と温度を合わ せるだけで、 殆ど同じことが言える。
プラスチック溶着機で言えば相手にする温度が大体 1 0 0 °cから 1 5 0 °cで、 丁度半田鏝の半分程度なので、 熱の階段の一段は、 即ち急速加熱の温度幅は 3 0 で前後でよい。 又形状としては半田鏝と同じもの、 T字型をしたもの、 図 7の平 面図のように先端に回転円盤 1 4を付けたもの等、 加工の目的に合わせたものに すればよいが、 加熱、 制御等は同じことが当てはまる。 さらに先程の例のように 溶着機を二つに分離して、 一方は図 7のように裸の鏝 1 5にして、 図には無いが 他方の受け入れ加熱装置でその肉厚の銅の円盤 1 4を加熱すると、 コ一ドレスで しかもコンパク 卜になるので、 非常に使いやすいプラスチック溶着機にすること も出来た。 産業上の利用可能性
本発明により熱鏝が、 センサ一の追いつけない数秒間にも早く出来るようにな つたので、 使いたい時に直ちに使え、 時間の無駄が無くなった。 又電気のつけつ ぱなしが無くなり、 鏝先での火傷や火事の心配が無くなった。 また過熱もないの で、 エネルギーの無駄も無いし、 ヒータ一ゃ鏝先の寿命も長くなつた。
常時加熱しないので、 熱容量の割に小型になり、 半田鏝の例では短くなり、 半 田の吸引装置や、 供給装置、 プラスチック溶着機ではグルーガンのような接着剤 スティ ック供給装置が付加しやすく、 より便利になった。
制御も精密なセンサ一や高価な制御装置を使わずに、 簡単な回路でよいので、 性能の割に非常に安く製造出来た。 又特にヒーター線をジグザグにして細く長く すると、 電源電圧が 1 0 0 V前後ではトランスが不要になるので、 さらに装置を 簡単にすることが出来た。
又裸の熱鏝と受け入れ加熱装置とに分離すると、 各々製作し易くなるだけでな く、 熱容量が大きくなり、 コ一ドレスになり、 鏝先の形状も変えやすく、 より使 いやすいものになった。
生活に身近なアイ口ンやへャ一アイ口ン等でも本発明の熱鏝のヒーターと制御 法により、 使いたいときに直ちに使え、 予熱やつけっぱなしが無くなると、 全国 的に節約出来るエネルギーの総量は非常に大きなものになると言える。

Claims

請求の範囲
1 . 少なく とも鏝先 '蓄熱部、 それを加熱するヒータ一線、 それらをまとめる断 熱支持具及び持ち手からなる熱鏝に於いて、 ヒータ一線として鉄クロム合金等の 金属板を、 適当な焼き入れを施すなどして腰を強くして、 形を維持できる限りに おいて薄く して、 求められる形状にしたものを用い、 電気的な絶縁体として熱伝 導率がヒータ一線の材質よりも大幅に高い窒化アルミ等の熱良導体薄板を用い、 さらにその窒化アルミ等よりも熱伝導率が大幅に高く、 且つ熱容量を充分大きく した銅等の金属を鏝先 ·蓄熱部とし、 それらを断熱支持具で押圧するなりして密 着させたことを特徴とする半田鏝等の熱鏝。
2. 鏝先 ·蓄熱部に持ち手を付けて、 自らは加熱手段を持たない裸の熱鏝とし、 その残りの窒化アルミ等の熱良導体薄板とヒータ一線は、 そのまま或いは窒化ァ ルミ等を保護する銅薄板カバ一等を設けるなりして受け入れ加熱装置を構成し、 上記裸の熱鏝を揷入するなりして密着させるとその鏝先 ·蓄熱部を加熱する機能 を持ち、 その裸の熱鏝と受け入れ加熱装置の二つに分離したことを特徴とする請 求の範囲第 1項の半田鏝等の熱鏝
3 . ヒータ一線が、 その鉄クロム合金等の薄板に細いスリ ッ トを左右から交互に 多数入れ、 より細い幅の、 望ましくはより短い距離で折り返した、 ジグザグとな つた形状であると共に、 鏝先 ·蓄熱部の稜線や角で窒化アルミ等の熱良導体薄板 に密着しない部分は、 大幅に幅広にすることを特徴とする請求の範囲第 1項及び 第 2項の熱鎪。
4. 電源回路のスィッチを 1回操作する毎に、 設定された 1秒前後から数秒とい う短時間、 設定された大電力をヒーター線に供給することにより、 鏝先，蓄熱部 の温度を、 仕事相手の加工に適した温度幅以内で、 より望ましくはその 2〜3分 割した温度幅で、 急速に大幅に上昇させ、 以後或いはそのスィッチを操作しない 時は小電力又はゼロに切り替えて、 ゆつく りその平衡する温度に向かわせるよう にして、 そのスィッチを簡単な回数操作することにより、 求める温度、 必要な熱 量を得ることを特徴とする、 請求の範囲第 1項及び第 2項の熱鏝の制御方法。
5. タイマ一を省略し、 その代わりに電源回路のスィッチを 1秒間又はその前後 の、 感覚である程度の見当の付く短時間接続し続けることにより、 設定された大 ¾力をヒータ一線に供給し、 鏝先 .蓄熱部の温度を、 仕事相手の加工に適した温 度幅以内で、 より望ましくはその 2〜3分割した温度幅で、 急速に大幅に上昇さ せ、 以後或いはそのスィッチを操作しない時は小電力又はゼロに切り替えて、 ゆ つく りその平衡する温度に向かわせるようにして、 そのスィツチ操作を簡単な回 数行うことにより、 求める温度、 必要な熱量を得ることを特徴とする、 請求の範 囲第 1項及び第 2項の熱鏝の制御方法。
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