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特開2021-190295高周波誘導加熱ヘッドと、それを用いた高周波誘導加熱装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2021-190295(P2021-190295A)
(43)【公開日】2021年12月13日
(54)【発明の名称】高周波誘導加熱ヘッドと、それを用いた高周波誘導加熱装置
(51)【国際特許分類】
H05B 6/10 20060101AFI20211115BHJP
【ＦＩ】
H05B6/10 371
H05B6/10 381
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2020-94278(P2020-94278)
(22)【出願日】2020年5月29日
(71)【出願人】
【識別番号】518360139
【氏名又は名称】株式会社スフィンクス・テクノロジーズ
(74)【代理人】
【識別番号】100114074
【弁理士】
【氏名又は名称】大谷 嘉一
(72)【発明者】
【氏名】臼田 武史
(72)【発明者】
【氏名】熊田 泉実
(72)【発明者】
【氏名】高柳 毅
【テーマコード（参考）】
3K059
【Ｆターム（参考）】
3K059AA07
3K059AA08
3K059AA10
3K059AB14
3K059AB26
3K059AB28
3K059AC33
3K059AC54
3K059AD27
3K059AD34
3K059CD02
3K059CD44
3K059CD48
(57)【要約】
【課題】高周波誘導加熱ヘッドを構成するコア体の損傷を抑制すること等を目的とする。【解決手段】本発明の高周波誘導加熱ヘッドは、加熱部となる磁気ギャップ（２７）を有するコア体（４）と、このコア体（４）に磁束を供給するコイル（５）と、このコイル（５）を冷却する冷却手段とを備え、前記コア体（４）の磁気ギャップ（２７）部分を除く外表面の、少なくとも一部を、熱伝導可能に覆う保護板（３０）、（３１）を設け、この保護板（３０）、（３１）は、前記コア体（４）よりも比透磁率が低く、かつ、前記コア体（４）よりも電気抵抗値が低い金属材によって構成したものである。
【選択図】 図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱部となる磁気ギャップを有するコア体と、前記コア体に磁束を供給するコイルと、前記コイルを冷却する冷却手段とを備え、
前記コア体の磁気ギャップ部分を除く外表面の、少なくとも一部を、熱伝導可能に覆う保護板を有し、
前記保護板は、前記コア体よりも比透磁率が低く、かつ、前記コア体よりも電気抵抗値が低い金属材であることを特徴とする高周波誘導加熱ヘッド。
前記コア体の磁気ギャップ部分を除く外表面の、少なくとも一部を、熱伝導可能に覆う保護板を有し、
前記保護板は、前記コア体よりも比透磁率が低く、かつ、前記コア体よりも電気抵抗値が低い金属材であることを特徴とする高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項2】
前記コア体は、正面視における左右、外径寸法よりも、表裏方向の厚み寸法が小さい板状体であり、前記板状体の表面と裏面のうち一方又は両方に、前記保護板を配置したことを特徴とする請求項１に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項3】
前記コア体は、正面視において、リング形状であり、前記リング形状の一部に、前記磁気ギャップを形成する隙間が形成された構成としたことを特徴とする請求項２に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項4】
前記コア体は、Ｃの字状の第１のサブコア体と、逆Ｃの字状の第２のサブコア体の、それぞれの一端側を重ね合わせ、前記第１、第２のサブコア体の他端側間に、隙間による磁気ギャップを形成したことを特徴とする請求項３に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項5】
前記第１、第２のサブコア体の一端側における重合部には、第１、第２のサブコア体を貫通する第１の貫通孔を設け、この第１の貫通孔に貫通軸を貫通させ、この貫通軸を開閉軸として、前記第１、第２のサブコア体の他端側に形成された隙間による磁気ギャップの大きさを可変可能とする構成としたことを特徴とする請求項４に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項6】
前記一対の第１、第２サブコア体の表面と裏面のうち、一方又は両方に設けた前記保護板は、前記第１及び第２のサブコア体にそれぞれ対応して設けた第１及び第２のサブ保護板からなることを特徴とする請求項５記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項7】
前記サブコア体の外形と、前記サブ保護板の外形を、略同一としたことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項8】
前記コア体はフェライト材により形成し、前記保護板は銅材、あるいはアルミニウム材により形成したことを特徴とする請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項9】
前記コア体と前記保護板間には、熱伝導性グリスを介在させたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項10】
前記熱伝導性グリスは、シリコーン系グリスとしたことを特徴とする請求項９に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項11】
前記冷却手段は、コイルをパイプ状とし、パイプ内に冷却水を流す構成とし、このパイプ状コイルの一部を、熱伝導部材を介して保護板に、熱的に結合したことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項12】
前記熱伝導部材に貫通軸を保持させるとともに、この熱伝導部材に、保護板のコア体とは反対側の面を当接させたことを特徴とする請求項１１に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項13】
前記コア体と保護板を空冷する送風手段を設けたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項14】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の高周波誘導加熱ヘッドと、この高周波誘導加熱ヘッドの磁気ギャップ部に配置される被加熱体を保持する保持手段と、を備えたことを特徴とする高周波誘導加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高周波誘導加熱ヘッドと、それを用いた高周波誘導加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
高周波誘導加熱ヘッドは、例えば、特許文献１に示すように回路基板のパッド部分に、電子部品を、はんだ付けするものとして活用されている。前記高周波誘導加熱ヘッドは、加熱部となる磁気ギャップを有するコア体と、このコア体に磁束を供給するコイルと、このコイルを冷却する冷却手段と、を備えた構成となっている。
すなわち、回路基板のパッド部に、電子部品の端子部を、はんだ付けする場合には、先ず、回路基板のパッド部に、電子部品の端子部が実装され、次に、前記パッド部と端子部のはんだ付け部に、糸はんだが供給される。
また、前記はんだ付け部は、コア体の磁気ギャップに配置された状態とし、前記磁気ギャップに生ずる磁束によって、はんだ付け部、および、糸はんだを誘導加熱する。
また、前記コイルには、大電流が流されるので、このコイルはパイプ状とし、内部に冷却水が流されるようになっている。
また、コイルとともに、コア体も、前記冷却水で冷却する事も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１４−１２０６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記先行技術において、コア体は、フェライト材等によって形成されている。すなわち、フェライト材は、透磁率が高く、また電気抵抗が高いことから高周波数領域での渦電流損失が小さく、高周波誘導加熱ヘッドのコア体の構成物として、多く用いられている。
しかしながら、フェライト材を焼結させて形成したコア体は、セラミックと同じように、落下や、他物品との衝突による衝撃に対して非常に脆く、簡単に損傷してしまう。
例えば、上記はんだ付け工程において、回路基板をＸＹテーブルなどで、高周波誘導加熱ヘッド部へ移動させる時に、既に、回路基板上に実装済みの他の電子部品がコア体に衝突すると、コア体が損傷し、その結果として、コア体の交換が必要で、生産性が低くなる虞がある。
そこで、本発明は、コア体の損傷を抑制すること等を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明に係る高周波誘導加熱ヘッドは、加熱部となる磁気ギャップを有するコア体と、前記コア体に磁束を供給するコイルと、前記コイルを冷却する冷却手段とを備え、前記コア体の磁気ギャップ部分を除く外表面の、少なくとも一部を、熱伝導可能に覆う保護板を有し、前記保護板は、前記コア体よりも比透磁率が低く、かつ、前記コア体よりも電気抵抗値が低い金属材であることを特徴とする。ここで保護板は、コア体を保護するものであり、詳細は後述するが、磁気ギャップの加熱効率を高める。
また、熱伝導可能に覆うことで冷却機能が向上する。
本発明は、そのような目的の範囲で構造や形状に制限がない。
【0006】
本発明において、前記コア体は、正面視における左右、外径寸法よりも、表裏方向の厚み寸法が小さい板状体であり、前記板状体の表面と裏面のうち一方又は両方に、前記保護板を配置してあってもよい。ここで、コア体の正面視とは磁気ギャップを形成した隙間を透視する方向の一方の面から見た状態をいい、この状態で正面側を表面とし、その反対側を裏面と表現する。
また、コア体の外径寸法とは、コア体の左右の外形間の寸法をいう。
【0007】
本発明において、前記コア体は、Ｃの字状の第１のサブコア体と、逆Ｃの字状の第２のサブコア体の、それぞれの一端側を重ね合わせ、前記第１、第２のサブコア体の他端側間に、隙間による磁気ギャップを形成したものであってもよい。さらに、前記第１、第２のサブコア体の一端側における重合部には、第１、第２のサブコア体を貫通する第１の貫通孔を設け、この第１の貫通孔に貫通軸を貫通させ、この貫通軸を開閉軸として、前記第１、第２のサブコア体の他端側に形成された隙間による磁気ギャップの大きさを調整可能にしてもよい。
【0008】
本発明において、前記一対の第１、第２サブコア体の表面と裏面のうち、一方又は両方に設けた前記保護板は、前記第１及び第２のサブコア体にそれぞれ対応して設けた第１及び第２のサブ保護板からなるようにしてもよい。前記サブコア体の外形と、前記サブ保護板の外形を、略同一としてもよい。
ここで、外形が略同一とは、形及び大きさが概ね同じであることをいう。
また、前記コア体はフェライト材により形成し、前記保護板は銅材、あるいはアルミニウム材により形成したものであってもよい。
前記コア体と前記保護板間には、熱伝導性グリスを介在させたものであってもよい。
ここで、前記熱伝導性グリスは、シリコーン系グリスが好ましい。
【0009】
さらに、前記冷却手段は、コイルをパイプ状とし、パイプ内に冷却水を流す構成とし、このパイプ状コイルの一部を、熱伝導部材を介して保護板に、熱的に結合したものであってもよい。また、前記熱伝導部材に貫通軸を保持させるとともに、この熱伝導部材に、保護板のコア体とは反対側の面を当接させたものであってもよい。
【0010】
なお発明は、前記コア体と保護板を空冷する送風手段を設けたものであってもよい。
【0011】
本発明の高周波誘導加熱装置は、上記高周波誘導加熱ヘッドと、この高周波誘導加熱ヘッドの磁気ギャップ部に配置される被加熱体を保持する保持手段と、を備えたことを特徴とする。被加熱体の例としては、はんだ付け部や、局部的に特定の部位を加熱したい部品等が例として挙げられる。
この場合に加熱部位の温度制御できるように、温度センサーを組み合せることもできる。
【発明の効果】
【0012】
以上のように本発明に係る高周波誘導加熱ヘッドは、加熱部となる磁気ギャップを有するコア体と、このコア体に磁束を供給するコイルと、このコイルを冷却する冷却手段とを備え、前記コア体の磁気ギャップ部分を除く外表面の、少なくとも一部を、熱伝導可能に覆う保護板を設け、この保護板は、前記コア体よりも比透磁率が低く、かつ、前記コア体よりも電気抵抗値が低い金属材によって構成したものである。このため、コア体に、直接的に、他の物品が衝突するのを保護板で保護することが出来、この結果として、コア体の損傷を抑制することが出来る。
また、保護板は、前記コア体よりも比透磁率が低く、かつ、前記コア体よりも電気抵抗値が低い金属材によって構成したものであるので、磁気ギャップ部以外への磁束の漏洩量を少なくすることができ、その結果として、磁気ギャップ部における加熱効率を高めることができるとともに、近傍の他の構成体を不用意に加熱することが無くなる。
すなわち、磁束はコア体内、磁気ギャップ部に集中的に流れようとするが、その一部は、コア体外へと漏れ出してしまう。
高周波誘導加熱ヘッドにおいては、大電流を流すので、漏れ磁束といえども、近傍の構成体を十分に加熱、高温化させてしまう。
これに対して本発明では、コア体から漏れ出した磁束は、前記コア体よりも比透磁率が低い保護板を通過し、また、この保護板は、前記コア体よりも電気抵抗値が低い金属材によって構成したものであるので、前記磁束の通過により、渦電流が流れ、この渦電流で、前記保護板を通過する磁束とは反対方向の磁束を発生させ、その結果として、前記コア体から保護板を介して漏れ出す磁束量が減少し、これによって、近傍の他の構成体を不用意に加熱することが無くなるのである。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の一実施形態にかかる高周波誘導加熱ヘッドを用いた高周波誘導加熱装置の斜視図である。
【図2】同、高周波誘導加熱装置の正面図である。
【図3】同、高周波誘導加熱装置の側面図である。
【図4】同、高周波誘導加熱装置の側面図である。
【図5】同、高周波誘導加熱装置の一部を取り除いた斜視図である。
【図6】同、高周波誘導加熱装置の分解斜視図である。
【図7】同、高周波誘導加熱装置の分解斜視図である。
【図8】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大斜視図である。
【図9】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大分解斜視図である。
【図10】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大分解斜視図である。
【図11】本発明の他の実施形態にかかる高周波誘導加熱ヘッドを用いた高周波誘導加熱装置の正面図である。
【図12】同、高周波誘導加熱装置の側面図である。
【図13】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大斜視図である。
【図14】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大斜視図である。
【図15】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大斜視図である。
【図16】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大斜視図である。
【図17】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大斜視図である。
【図18】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大斜視図である。
【図19】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッド部分の拡大斜視図である。
【図20】同、高周波誘導加熱装置の制御ブロック図である。
【図21】同、高周波誘導加熱装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。（実施の形態１）
図１〜図４において、本実施形態の高周波誘導加熱ヘッド１は、箱状の本体ケース２を備えている。
本体ケース２の上面２ａ、下面２ｂ、４枚の外周面２ｃの、合計六面は、何れも樹脂で形成され、この本体ケース２の上面２ａには、ＩＨ出力接続コネクター２Ａと、２個の冷却水接続コネクター３が設けられている。
また、本体ケース２の下方には、コア体４と、このコア体４に磁束を供給するコイル５が配置されている。
本体ケース２の内部には、図５〜図７に示すようにコンデンサ６が配置され、このコンデンサ６の両側には、それぞれ、コンデンサ６側から外方に向けて、電気水路接続体７、８が設けられている。
これらの電気水路接続体７、８はいずれも銅材によって形成され、当接する物品との電気的な導通が図れる構成となっている。
【0015】
先ず、電気水路接続体８は、全体的な形状としてはビル状で、その内部には、上下方向に延びる水路（図示せず）が形成され、この水路の上端には、電気水路接続体８の上面において、冷却水接続コネクター３が結合されている。また、電気水路接続体８内の水路の下端は、図７に示すように、電気水路接続体８の下部で、コンデンサ６側において水路結合部９となっている。
次に、電気水路接続体７は、全体的な形状としては板状であるが、下部の基台部１０の内部には、電気水路接続体８側への横方向から、その後、下方へと延びる水路（図示せず）が形成されている。
そして、電気水路接続体７の水路で、電気水路接続体８側への端部は、図６に示すように水路結合部１１となっている。
また、電気水路接続体７の水路で、下端側への端部は、図７に示すように水路結合部１２となっている。
以上のような構成で、図６、図７に示す金属製のねじ１３、１４を用いて、左右の電気水路接続体７、８ともコンデンサ６の固定部にねじ止めすると、図５に示すように、コンデンサ６の両側に、それぞれ、電気水路接続体７、８が一体化された構成となる。
また、この一体化作業により、左右の電気水路接続体７、８とも、それぞれ、冷却水接続コネクター３、電気水路接続体８内の水路、その水路結合部９、電気水路接続体７の水路結合部１１、電気水路接続体７の水路、水路結合部１２への連続した水路が形成される。
前記コンデンサ６、電気水路接続体７、８の一体化物は、本体ケース２内において、図５の様に下面２ｂ上に保持された状態となっており、冷却水接続コネクター３は、本体ケース２の上面２ａの貫通孔Ａ上に引き出された状態となっている。
また、二つの電気水路接続体７の基台部１０の下面は、本体ケース２の下面２ｂの貫通孔Ｂ部に位置し、それによって、基台部１０の下面の水路結合部１２は、貫通孔Ｂを介して本体ケース２外に臨んだ状態となっている。
そして、二つの基台部１０の下面に、図６、図７のねじ１６で、コア体４と、コイル５が図５の様に結合されている。
【0016】
具体的に説明すると、先ず、コイル５は、内部に水路が形成された銅パイプによってＵ字状に形成され、その一端側と、他端は、それぞれ、銅材製の前、後のコイルベース１７、１８に結合されている。前、後のコイルベース１７、１８は、それぞれの上辺に、ねじ１６を貫通させる貫通孔が形成された水平方向のフランジ１７ａ、１８ａが形成され、このフランジ１７ａ、１８ａの貫通孔に、下方からねじ１６を貫通させ、このねじ１６を、電気水路接続体７の基台部１０の下面のねじ穴に螺合させることで、前、後のコイルベース１７、１８は、電気水路接続体７の基台部１０に結合される。
また、コイルベース１７、１８には、それぞれ、上下方向への水路（図示せず）が形成され、コイルベース１７の水路の下端には、コイル５の一端側の水路結合部（図示せず）が連結され、コイルベース１８の水路の下端には、コイル５の他端側の水路結合部（図示せず）が連結されている。
また、コイルベース１７の水路の上端のフランジ１７ａには、図６のごとく水路結合部１９が形成され、コイルベース１８の水路の上端のフランジ１８ａには、図６のごとく水路結合部２０が形成されている。
このため、二つの基台部１０の下面に、図６、図７の金属製のねじ１６で、コイルベース１７、１８を固定すると、二つの基台部１０の下面の水路結合部１２に、コイルベース１７、１８の水路結合部１９、２０が、それぞれ、別々にゴムパッキン１５を介して連結されることになる。
なお、水路結合部９、１１間にも、例えば、図７に示すようなゴムパッキン１５が介在され、水漏れを防ぐ構造となっている。
以上の構成とすることで、一方の冷却水接続コネクター３から、例えば、２５℃の冷却水を流し込むと、その冷却水は、一方の電気水路接続体８内の水路、水路結合部９、一方の電気水路接続体７の水路結合部１１、一方の電気水路接続体７内の水路、水路結合部１２、コイルベース１７の水路結合部１９、コイルベース１７の水路、コイル５の一端側の水路結合部、コイル５の水路、コイル５の他端側の水路結合部、コイルベース１８の水路、コイルベース１８の水路結合部２０、他方の電気水路接続体７の水路結合部１２、他方の電気水路接続体７の水路、他方の電気水路接続体８内の水路、他方の冷却水接続コネクター３へと流れて、そのご、本体ケース２外の冷却部で冷却され、再び、上記一方の冷却水接続コネクター３へと循環される。
なお、コイルベース１７、１８間は、樹脂製の絶縁板２１を介して重ね合わせ、しかも、これら両者を結合するねじ２２は樹脂製で、絶縁性であるので、コイルベース１７、１８間における短絡的な電気的導通は起きない。
また、図５に示す、ＩＨ出力接続コネクター２Ａの一端子と、一方の電気水路接続体８の端子部２３は配線（図面の煩雑化を避けるために図示せず）で接続され、また、ＩＨ出力接続コネクター２Ａの他端子と、他方の電気水路接続体８の端子部２４は配線（図面の煩雑化を避けるために図示せず）で接続されている。
また、コンデンサ６と電気水路接続体７、８も上記金属製のねじ１３、１４による一体化で、電気的に接続された状態となっている。
さらに、コンデンサ６、電気水路接続体７、８、コイルベース１７、１８、コイル５も、電気的に接続された状態となっている。
つまり、ＩＨ出力接続コネクター２Ａからの電源供給を行うと、コンデンサ６とコイル５による共振が発生し、この共振電流が、コイル５に供給され、磁束が発生する状態となる。
【0017】
次に、この磁束による加熱を行うコア体４について説明する。コア体４は、図８〜図１０に示すように、Ｃの字状の第１のサブコア体２５と、逆Ｃの字状の第２のサブコア体２６の、それぞれの一端側（上端側）を重ね合わせ、前記サブコア体２５、２６の他端側（下端側）間に、隙間による磁気ギャップ２７を形成した構成としている。
つまり、前記コア体４は、Ｃの字状のサブコア体２５と、逆Ｃの字状のサブコア体２６の、それぞれの一端側（上端側）を重ね合わせることで、正面視の状態で、リング状で、リングの一部に、前記磁気ギャップ２７を形成する隙間が形成された構成としている。
そして、リング状のコア体４の内部空間に、コイル５が直線状に貫通した状態となっており、これにより、コイル５で発生した磁束が、コア体４、磁気ギャップ２７に流れる構成となっている。
また、前記サブコア体２５、２６の一端側における重合部には、サブコア体２５、２６を貫通する貫通孔２８を設け、この貫通孔２８に貫通軸として金属製のねじ２９を貫通させ、このねじ２９を開閉軸として、前記磁気ギャップ２７の大きさを可変する構成としている。
また、前記コア体４は、正面視の状態で、外径寸法よりも、表裏方向の板厚寸法が小さい板状とし、この板状のコア体４の表面と、裏面には、それぞれ保護板３０、３１を配置している。
保護板３０は、Ｃの字状の第１のサブ保護板３２と、逆Ｃの字状の第２のサブ保護板３３の一端側（上部側）を重ね合わせるとともに、これらサブ保護板３２、３３の重合部には、サブ保護板３２、３３を貫通す貫通孔３４を設け、この貫通孔３４には、前記貫通軸として金属製のねじ２９が貫通する。
また、保護板３１は、Ｃの字状の第１のサブ保護板３５と、逆Ｃの字状の第２のサブ保護板３６の一端側（上部側）を重ね合わせるとともに、これらサブ保護板３５、３６の重合部には、サブ保護板３５、３６を貫通す貫通孔３７を設け、この貫通孔３７には、前記貫通軸として金属製のねじ２９が貫通する。
つまり、貫通軸として金属製のねじ２９は、サブ保護板３２、３３の貫通孔３４、次に、サブコア体２５、２６の貫通孔２８、その後、サブ保護板３５、３６の貫通孔３７を貫通し、Ｕ字状の熱伝導部材３８のねじ穴３９にねじ込まれることになる。
そして、この構成により、コア体４は、表面も裏面も、熱伝導が可能な状態で、保護板３０、３１で覆われた状態となっている。
また、サブ保護板３２、３３の上部には、サブコア体２５、２６の上面を覆う様に、後方への折り曲部４０が形成され、そこにねじ穴４１を形成している。
さらに、サブ保護板３５、３６の上部には、サブ保護板３２、３３上部の後方への折り曲げ部を覆う様に、前方への折り曲部４２が形成され、そこに貫通孔４３を形成している。
また、サブ保護板３５、３６の上部には外方への取り付け部４４を設け、そこに貫通孔４５を設けている。
貫通孔４３は前後方向への長孔、貫通孔４５は外周方向への長孔となっている。
このような構成で、保護板３１、コア体４、保護板３０を重ね、熱伝導部材３８に保持、固定するのであるが、その方法は、一例として、先ず、保護板３１、コア体４、保護板３０を重ね、貫通孔３４、貫通孔２８、貫通孔３７に棒状の治具（図示せず）を貫通させて、軸合わせをする。
次に、保護板３１の上方からねじ４６を、貫通孔４３を介して保護板３０のねじ穴４１に螺合させ、これによって、コア体４を前後から、保護板３０、３１で挟んだ状態とする。
そして、この様に仮のユニット化されたコア体４、保護板３０、３１から上記棒状の治具を抜き取り、次に、図９の熱伝導部材３８の保持部３８ａに配置し、保護板３１、コア体４、保護板３０の貫通孔３４、貫通孔２８、貫通孔３７にねじ２９を貫通させ、このねじ２９を熱伝導部材３８のねじ穴３９にねじ込む。
また、ねじ４７は保護板３１の貫通孔４５を貫通させ、熱伝導部材３８のねじ穴４８にねじ込む。
この状態で、磁気ギャップ２７の大きさを調整し、最終的に、上記ねじ２９、４７を強く締め付け、これによって保護板３１、コア体４、保護板３０の熱伝導部材３８への保持、固定が完了する。
以上の構成とすれば、熱伝導部材３８に、保護板３１のコア体４とは反対側の面が当接され、熱伝導部材３８と保護板３１間の熱伝導が行いやすい状態となる。
つまり、コイルベース１８が、コイル５を冷却する冷却水で冷却されると、その低温は、銅材製の熱伝導部材３８、銅材製の保護板３１を介して、フェライト材よりなるコア体４の冷却にも活用されることになり、本実施形態では、連続２４時間の稼働をさせても、コア体４の温度を１００℃程度に抑制できることとなった。
【0018】
本実施形態の高周波誘導加熱ヘッドは、磁気ギャップ２７部分において、回路基板のパッドに、電子部品の端子部をはんだ付けするものであり、このような、はんだ付け作業が２４時間連続で行えるという事は、生産性を飛躍的に高めることが出来るものとなる。なお、このような高周波誘導加熱ヘッドにおいては、良く知られているように、回路基板のパッド、電子部品の端子部、はんだ等が、被加熱体となるものであり、高周波誘導加熱ヘッドを用いた高周波誘導加熱としては、前記回路基板や、はんだを保持する保持手段を設ける必要が有る。
また、本実施形態では、保護板３０、３１は、前記コア体４よりも比透磁率が低く、かつ、前記コア体４よりも電気抵抗値が低い金属材によって構成した。
具体的には、コア体４はフェライト材により形成し、前記保護板３０、３１は銅材、あるいはアルミニウム材により形成した。
コア体４を構成するフェライト材の比透磁率が５０〜５０００であるのに対して、保護板３０、３１を銅材やアルミニウム材で構成した場合は、その比透磁率は略１であるので、コア体４を流れる磁束は、専らコア体４内を流れ、保護板３０、３１へと漏洩することは少ない。
しかしながら、本実施形態では、コイル５に１００Ａ程度の大きな電流を流すので、漏れ磁束が磁気ギャップ２７を流れる磁束量に比較して十分に少なくても、コア体４近傍の構成体を十分に加熱、高温化させてしまうこともある。
これに対して本実施形態では、コア体４から漏れ出した磁束は、前記コア体４よりも比透磁率が低い保護板３０、３１を通過し、また、この保護板３０、３１は、前記コア体４よりも電気抵抗値が低い金属材によって構成したものであるので、前記磁束の通過により、渦電流が流れ、この渦電流で、前記保護板３０、３１を通過する磁束とは反対方向の磁束を発生させ、その結果として、前記コア体４から保護板３０、３１を介して漏れ出す磁束量が減少し、これによって、近傍の他の構成体を不用意に加熱することが無くなる。
実験によれば、磁気ギャップ２７から４ｍｍ離れた位置における不用意な加熱を２０％減少、８ｍｍ離れた位置における不用意な加熱を４０％減少させることが出来た。
これにより、本来は加熱するものではない物品が、コア体４からの磁束で不用意に加熱され、それが劣化することが無くなる。
また、磁気ギャップ２７近傍で、本来は加熱する予定の無い物品が、磁束によって不用意に加熱されないので、加熱作業の自由度が向上し、生産性も高まる。
また、漏れ磁束が減少するという事は、磁気ギャップ２７の磁束が増加するという事でもあり、加熱効率を高めることもできる。
【0019】
なお、保護板３０、３１を銅材で形成した場合、その電気抵抗値は、１．６８×１０−８Ωｍ、また、保護板３０、３１をアルミニウム材で形成した場合、その電気抵抗値は、２．８３×１０−８Ωｍで、フェライト材が略絶縁性であるのに対して、極めての電気抵抗値が小さいものである。
【0020】
また、前記コア体４の外形と、前記保護板３０、３１の外形を、略同一として、このコア体４の正面と、裏面を保護板３０、３１で覆ったので、コア体４に、直接的に、他の物品が衝突するのを保護板３０、３１で保護することが出来、この結果として、コア体４の損傷を抑制することが出来る。つまり、コア体４は、フェライトで構成されるので、他の物品の衝突や、コア体４自身の落下により損傷を受けやすいものであるが、前記コア体４の外形と、前記保護板３０、３１の外形を、略同一として、このコア体４の正面と、裏面を保護板３０、３１で覆えば、コア体４に、直接的に、他の物品が衝突するのを保護板３０、３１で保護することが出来、この結果として、コア体４の損傷を抑制することが出来るのである。
また、前記保護板３１を銅材で形成した場合の熱伝導は、４０３Ｗ／ｍ・Ｋ、アルミニウム材により形成した場合の熱伝導は、２３６Ｗ／ｍ・Ｋと熱伝導度の良いものであるので、上記コイル５を冷却水で冷却すると、保護板３１を介してコア体４を十分に冷却することが出来るが、コア体４と前記保護板３１間には、例えばシリコーン系グリス等の熱伝導性グリスを介在させると、さらに冷却効果を高めることができる。
【0021】
なお、上記実施形態では、コア体５を水冷する例を示したが、コア体５を空冷する構成としても良い。例えば、熱伝導部材３８、保護板３０、３１に空冷用の送風を行っても良い。
また、そのために熱伝導部材３８、保護板３０、３１に放熱フィンを設けても良い。
【0022】
（実施の形態２）図１１〜図２１は、本発明の他の実施形態を示すものである。
この実施形態では、上記図１〜図１０で説明したものをそのまま活用し、それに、温度検知機能を付加したものである。
本実施形態では、説明の煩雑化を避けるために、上記図１〜図１０で説明した内容については説明を簡略化するが、この（実施の形態２）を正確に理解するためには、上記（実施の形態１）の説明、図１〜図１０は、全てを理解、活用することが必要である。
また、図１１〜図２１では、図面の煩雑化を避けるために、図１〜図１０で説明した各部品のすべての符号は付与していないが、図１１〜図２１と図１〜図１０は、基本的に同一のものである。
【0023】
図１１〜図２１の実施形態で特徴的なのは、はんだの供給装置の一例として、糸はんだ供給装置４９を設けた事、温度測定手段の一例として放射温度計５０、５１を設けた事である。例えば搬送手段の一例として用いたＸＹΘテーブル（図示せず）によって回路基板５２が図１５〜図１９の様に搬送される。
回路基板５２のパッド５３部分には、回路基板５２の裏面に実装された電子部品の端子５４が、裏面側から表面側に突出されている。
この端子５４は、磁気ギャップ２７間に移動され、この状態で、パッド５３部分に、端子５４がはんだ付けされる。
その状態で、端子５４の上端部分の温度を測定するのが放射温度計５０、パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度を測定するのが放射温度計５１である。
また、これらの放射温度計５０、５１は図２０のごとく制御部５５に接続されている。
制御部５５にはタイマ５６、メモリ５７（図２１のプログラム等を内蔵）、電源部５８も接続され、電源部５８にコイル５とコンデンサ６が接続された状態となっている。
なお、糸はんだ供給装置４９は、図１５に示すように、保持手段５９によって、熱伝導部材３８に保持させており、磁気ギャップ２７部に、糸はんだ供給装置４９から適切に糸はんだが供給されるようにしている。
また、放射温度計５０、５１は、他の保持手段によって、本体ケース２に保持させているが、図面の煩雑化を避けるために、その保持手段は図示していない。
以上の構成において、ＸＹΘテーブル（図示せず）によって回路基板５２が搬送され、図１８のように、その端子５４が磁気ギャップ２７部分に配置されると、予備加熱として、コイル５への電源供給が開始され（図２１のＳ１）、放射温度計５０、５１による温度測定も開始される（図２１のＳ２）。
この予備加熱では、例えば１２０Ａ、７０Ｗで、加熱が行われる。
放射温度計５０は、図１７〜図１９に示すように、端子５４の上端部分の温度を測定している。
また、放射温度計５１は、図１７〜図１９に示すように、パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度を測定している。
【0024】
まず、放射温度計５０による測定温度（端子５４の上端部分の温度）が、はんだ溶融温度（例えば３００℃）を超えているか、否かの判定が行われる（図２１のＳ３）。端子５４の上端部分の温度が３００℃を超えていなければ、次に、放射温度計５１による測定温度（パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度）が過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えているか、否かの判定が行われる（図２１のＳ４）。
放射温度計５１による測定温度（パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度）が過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えていなければ（図２１のＳ３）に戻って予備加熱が継続される。
放射温度計５１による測定温度（パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度）が、過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えていれば、コイル５への電源供給を停止させる（図２１のＳ５）。
また、（図２１のＳ３）において、端子５４の上端部分の温度が３００℃を超えると、次に、放射温度計５０による測定温度（端子５４の上端部分の温度）が、過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えているか、否かの判定が行われる（図２１のＳ６）。
（図２１のＳ６）において、端子５４の上端部分の温度が過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えていると、コイル５への電源供給を停止させる（図２１のＳ７）。
（図２１のＳ６）において、端子５４の上端部分の温度が過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えていなければ、次に、放射温度計５１による測定温度（パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度）が、はんだ溶融温度（例えば３００℃）を超えているか、否かの判定が行われる（図２１のＳ８）。
（図２１のＳ８）において、放射温度計５１による測定温度（パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度）が、はんだ溶融温度（例えば３００℃）を超えていなければ、（図２１のＳ３）に戻って、予備加熱が継続される。
また、（図２１のＳ８）において、放射温度計５１による測定温度（パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度）が、はんだ溶融温度（例えば３００℃）を超えていれば、次に、放射温度計５１による測定温度（パッド５３部分、端子５４の下部部分、はんだ供給時には、その部分のはんだ温度）が、過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えているか、否かの判定が行われる（図２１のＳ９）。
（図２１のＳ９）において、放射温度計５１による測定温度（パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度）が、過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えている場合には、コイル５への電源供給を停止させる（図２１のＳ１０）。
また、（図２１のＳ９）において、放射温度計５１による測定温度（パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度）が、過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えていなければ、糸はんだ供給装置４９による糸はんだ供給を開始し、また、本加熱として、コイル５への出力を９０Ａ、５０Ｗへと変更する（図２１のＳ１１）。
次に、放射温度計５０による測定温度（端子５４の上端部分の温度）が、過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えているか、否かの判定が行われる（図２１のＳ１２）。
（図２１のＳ１２）において、放射温度計５０による測定温度（端子５４の上端部分の温度）が、過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えていれば、コイル５への電源供給を停止させる（図２１のＳ１３）。
（図２１のＳ１２）において、放射温度計５０による測定温度（端子５４の上端部分の温度）が、過熱閾値温度（例えば３５０℃）を超えていなければ、タイマ５６のタイマ時間（例えば２秒）を超えるまでは、本加熱が継続される（図２１のＳ１４）。
また、（図２１のＳ１４）において、タイマ時間（例えば２秒）を超えると、コイル５への電源供給を停止させる（図２１のＳ１５）。
以上の様にこの実施形態では、端子５４の上端部分の温度を放射温度計５０で測定し、また、パッド５３部分、端子５４の下部部分の温度を放射温度計５１で測定するので、適切な加熱による、適切なはんだ付けを行うことが出来る。
また、加熱し過ぎに状況で、回路基板５２の損傷を発生させることも無くなる。
【産業上の利用可能性】
【0025】
本発明に係る、高周波誘導加熱ヘッドと、それを用いた高周波誘導加熱装置は特定の部位を非接触で加熱できるので、はんだ付け装置などに活用することが出来る。なお、磁気ギャップ部に被加熱体を保持できるものであれば、はんだ付け以外にも多くの分野に適用できる。
【符号の説明】
【0026】
１ 高周波誘導加熱ヘッド２ 本体ケース
２ａ 上面
２ｂ 下面
２ｃ 外周面
２Ａ ＩＨ出力接続コネクター
３ 冷却水接続コネクター
４ コア体
５ コイル
６ コンデンサ
７ 電気水路接続体
８ 電気水路接続体
９ 水路結合部
１０ 基台部
１１ 水路結合部
１２ 水路結合部
１３ ねじ
１４ ねじ
１５ ゴムパッキン
１６ ねじ
１７ コイルベース
１８ コイルベース
１９ 水路結合部
２０ 水路結合部
２１ 絶縁板
２２ ねじ
２３ 端子部
２４ 端子部
２５ サブコア体
２６ サブコア体
２７ 磁気ギャップ
２８ 貫通孔
２９ ねじ
３０ 保護板
３１ 保護板
３２ サブ保護板
３３ サブ保護板
３４ 貫通孔
３５ サブ保護板
３６ サブ保護板
３７ 貫通孔
３８ 熱伝導部材
３９ ねじ穴
４０ 折り曲部
４１ ねじ穴
４２ 折り曲部
４３ 貫通孔
４４ 取り付け部
４５ 貫通孔
４６ ねじ
４７ ねじ
４８ ねじ穴
４９ 糸はんだ供給装置
５０ 放射温度計
５１ 放射温度計
５２ 回路基板
５３ パッド
５４ 端子
５５ 制御部
５６ タイマ
５７ メモリ
５８ 電源部
５９ 保持手段