(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段と、
前記加熱手段による加熱対象への加熱部分の略直上にその吸気口が配置される吸気管と、
前記吸気管の反吸気口側に設けられ、前記吸気口からの吸気を駆動する吸気駆動手段と、
前記吸気管の吸気中のフッ化水素濃度を検出するフッ化水素検出手段と、
前記フッ化水素検出手段により検出されたフッ化水素濃度が所定の規準値以上となった場合に検知動作する監視手段と、
前記監視手段の検知動作により前記加熱手段の加熱を停止する加熱停止手段と、を備えたことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、燃料ガスが充填された燃料ガスボンベとこの燃料ガスボンベから通じるノズルとを備え、
前記加熱停止手段は、前記燃料ガスボンベから前記ノズルへと通じる箇所に設けられ、前記監視手段の検知動作により閉成する弁であることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記監視手段の検知動作により所定の警告動作を行う警告手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項４】
空気の絶対湿度を検出する絶対湿度検出手段を備え、
前記監視手段は、前記所定の規準値を、前記絶対湿度検出手段により検出された絶対湿度に基づいて決定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項５】
前記吸気管の前記吸気口に設けられ、下方にいくにしたがって開口面積が広くなる下広がりの形状を呈するフードを備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項６】
前記吸気管の前記吸気口から前記フッ化水素検出手段へと至る中途部分をスパイラル管としたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の加熱装置。
【請求項７】
加熱装置の姿勢の変化に応じて、前記吸気管の前記吸気口の開口が略鉛直下方へと向くように調整する調整手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来における加熱装置においては、空気調和機等の熱交換器の金属管の接合に用いられるろう付け装置であって、自動ガスコントロール機能・自動給線機能を有し、トーチユニットを容易に接合部へ移動可能であるコンパクトなハンディタイプのトーチユニットを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３４０５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示された従来における加熱装置においては、加熱作業を実施する環境中や加熱対象の周辺等にフロンが存在する場合であっても、作業者がそのことに気付くことができないため、加熱が継続され、フロンの熱分解によりフッ化水素の発生が進んでしまう。
【０００５】
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、加熱作業を実施する環境中や加熱対象の周辺等にフロンが存在する場合に、速やかに加熱を停止してフロンの熱分解が進むことを防止することができる加熱装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る加熱装置においては、加熱手段と、前記加熱手段による加熱対象への加熱部分の略直上にその吸気口が配置される吸気管と、前記吸気管の反吸気口側に設けられ、前記吸気口からの吸気を駆動する吸気駆動手段と、前記吸気管の吸気中のフッ化水素濃度を検出するフッ化水素検出手段と、前記フッ化水素検出手段により検出されたフッ化水素濃度が所定の規準値以上となった場合に検知動作する監視手段と、前記監視手段の検知動作により前記加熱手段の加熱を停止する加熱停止手段と、を備えた構成とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る加熱装置においては、加熱作業を実施する環境中や加熱対象の周辺等にフロンが存在する場合に、速やかに加熱を停止してフロンの熱分解が進むことを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る加熱装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る加熱装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る加熱装置の使用した状態を説明する図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るフロンの熱分解反応を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る加熱装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る加熱装置の吸気管が備えるフードを示す図である。
【図７】この発明の実施の形態４に係る加熱装置の吸気管が備えるスパイラル管を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明を添付の図面に従い説明する。各図を通じて同符号は同一部分又は相当部分を示しており、その重複説明は適宜に簡略化又は省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１から図４は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は加熱装置の全体構成を模式的に示す図、図２は加熱装置の要部の機能的構成を示すブロック図、図３は加熱装置の使用した状態を説明する図、図４はフロンの熱分解反応を説明する図である。
【００１１】
図１において、加熱装置本体１は、燃料のガスが充填された燃料ガスボンベ２、この燃料ガスボンベ２から延びたノズル３、及び、燃料ガスボンベ２からノズル３へと通じる箇所に介挿されたガス供給弁４を備えている。加熱装置本体１の使用時には、ガス供給弁４を開き燃料ガスボンベ２内の燃料ガスをノズル３のノズル口から噴出しつつ、ノズル口近傍において周囲の空気と燃料ガスとが混合した雰囲気に着火することで、継続して燃焼を起こす。この際、燃焼により生じる炎はノズル口から燃料ガスの噴出方向へと伸びる。
【００１２】
この加熱装置本体１の使用時において燃焼により生成される燃焼ガスや加熱による熱分解生成物を取り込むため、加熱装置本体１には、加熱装置本体１の燃焼部（ノズル３のノズル口より燃料ガスの噴出方向側の領域）の上方側に吸気口５ａが配置された吸気管５が設けられている。より詳しくは、吸気口５ａが配置される位置は、ノズル３のノズル口より燃料ガスの噴出方向側にできる炎により加熱対象が加熱される部分の略直上である。
【００１３】
なお、燃焼ガスは高温であることや、燃焼ガスには後述するようにフッ化水素（ＨＦ）が含まれる場合があることを想定しているため、耐熱性、熱伝導性や耐腐食性等を考慮して、吸気管の素材には銅を使用することが好ましい。
【００１４】
吸気管５の反吸気口５ａ側には、吸気口５ａから燃焼ガスを吸引するための負圧を生成するための吸気モータ６が設けられている。また、吸気管５の吸気口５ａと吸気モータ６との間の位置には、吸気管５内の吸気中におけるフッ化水素（ＨＦ）の濃度を検出するためのＨＦセンサ７が設けられている。
【００１５】
なお、このＨＦセンサ７を設置する位置については、吸気口５ａから吸引された燃焼ガスの温度が十分に低下する程度に、吸気口５ａから十分に離れた位置になるよう調節されている。あるいは、吸気管５の長さをそのように調節してもよい。
【００１６】
図２に、加熱装置の要部の機能的構成を示す。ＨＦセンサ７は、吸気管５内の吸気中におけるフッ化水素（ＨＦ）の濃度に応じた電気信号を出力し、この電気信号は加熱装置が備える計測手段８へと入力される。この計測手段８は、ＨＦセンサ７からの電気信号を処理することで、吸気中のフッ化水素濃度を得るものである。
【００１７】
計測手段８により得られたフッ化水素濃度は、加熱装置が備える監視手段９へと送られる。この監視手段９は、フッ化水素濃度と予め定められた所定のフッ化水素濃度規準値との比較を行い、フッ化水素濃度が規準値以上でないかどうかを監視するものである。そして、フッ化水素濃度が規準値以上となった場合に、監視手段９は検知動作する。
【００１８】
この検知動作においては、監視手段９は、ガス供給弁４へと検知信号を出力する。ガス供給弁４は、電気的な信号によりその開閉が可能な例えば電磁弁から構成されており、監視手段９からの検知信号を受けたガス供給弁４は閉成する。そして、ガス供給弁４が閉成すると、燃料ガスボンベ２からノズル３への燃料ガスの供給が断たれるため、ノズル３のノズル口近傍での燃焼反応が停止されて消炎される。
【００１９】
また、加熱装置には、警告手段１０が備えられている。この警告手段１０は、例えば、警告音を鳴動するブザーや警告ランプ等から構成されている。監視手段９の検知動作においては、この警告手段１０へも検知信号が出力される。そして、この検知信号を受けた警告手段１０は、作業者へと例えばブザーの鳴動やランプの点灯等の所定の警告動作を行う。
【００２０】
このように構成された加熱装置を用いて、例えば、フロンを含む冷媒ガスを用いた冷凍サイクル装置である空気調和装置の交換作業を行う場合について、図３を参照しながら説明する。ここでは、以前使用していた空気調和装置を新規の空気調和装置へと交換する作業において、以前使用していた冷媒配管をそのまま利用することを想定する。すなわち、以前の冷媒配管に新規の空気調和装置の配管を例えばろう付けによって接合するという作業である。
【００２１】
この作業においては、図３に示すように冷媒配管１１の接合部にろう１２を当て、加熱装置本体１により加熱する。そして、吸気モータ６を作動させて、この加熱装置本体１による加熱部近傍の雰囲気を、吸気管５の吸気口５ａより吸引する。
【００２２】
このような作業に先立っては、以前使用していた冷媒配管中から冷媒ガスを十分に抜いておくことはもちろんであるが、場合によっては、十分にガス抜きを行うことができず、わずかであっても冷媒配管中に冷媒ガスが残留してしまう可能性がある。そのような場合に加熱装置本体１により加熱を行うと、特に約３００℃以上の高温下において、図４に示すような熱分解反応によって、残留していた冷媒ガスのフロンから水蒸気（Ｈ２Ｏ）、二酸化炭素（ＣＯ２）及びフッ化水素（ＨＦ）を顕著に生じる。
【００２３】
したがって、加熱装置本体１による加熱作業中において、加熱対象の近傍にフロンが存在していた場合には、フロンの熱分解反応により生成したフッ化水素を含む雰囲気が吸気口５ａから吸気管５に吸引される。
【００２４】
そして、この吸気管５内の吸気のフッ化水素濃度をＨＦセンサ７及び計測手段８により検出し、検出したフッ化水素濃度が所定のフッ化水素濃度規準値以上の場合には、監視手段９が検知動作する。ここで、所定のフッ化水素濃度規準値は例えば、２ｐｐｍに設定する。そして、監視手段９が検知動作したことにより、ガス供給弁４が閉成されて燃料ガスの供給が断たれて消炎されるとともに、警告手段１０により所定の警告動作が行われる。
【００２５】
このように、フロンが存在する環境下で加熱を行った場合に、この加熱によってフロンが熱分解されて生じるフッ化水素（ＨＦ）の濃度を検出し、検出したフッ化水素の濃度が所定の規準値以上である場合には、警告したり、加熱を停止させたりすることで、フロンが存在する環境下で継続して加熱が行われてしまうことを未然に防止することができる。
【００２６】
なお、ここでは、加熱装置としてろう付け等に用いるバーナーあるいはトーチの例について説明したが、加熱手段として必ずしも燃焼（炎）を利用しなければならないということはなく、その他の、例えば、電熱線、ハロゲンランプやレーザ等を利用した加熱手段であってもよい。このようにトーチやバーナー以下の加熱手段を用いる場合であっても、吸気管５、吸気モータ６、ＨＦセンサ７、計測手段８、監視手段９及び警告手段１０の各構成については、以上で説明したものと原則として同様なものを用いることができる。
【００２７】
ただし、ガス供給弁４については燃料ガスを用いた加熱手段の場合特有であると言え、例えば加熱手段として電熱線を用いた場合であればガス供給弁４に代えて、例えば電熱線への電力供給スイッチ等を加熱停止手段として用いることになる。
【００２８】
また、吸気管５の形状については、加熱装置本体１を通常の姿勢に保持した際に、吸気管５の吸気口５ａの開口が下方へと向くようになっている。これは、加熱部近傍で生じた燃焼ガスや熱分解生成物は、それ自体の比重や加熱により生じる上昇流等の影響で加熱部近傍が上方へと上昇するためである。
【００２９】
したがって、加熱装置本体１の姿勢が変化した場合であっても、吸気管５の吸気口５ａが加熱部分の略直上に配置され、かつ、その開口が下方へと向くように自動的にその向きが調整されることが好ましく、この目的で吸気口向き調整手段を設けるようにしてもよい。吸気口向き調整手段の具体的な例としては、例えば、吸気口５ａの先端に重り等を取り付け、吸気管５の一部に可撓性を持たせることで、吸気口５ａの先端に重りにかかる重力により吸気管５の可撓な部分が変形することで、常に吸気口５ａが鉛直下方へと向くようにすること等が考えられる。
【００３０】
以上のように構成された加熱装置は、加熱手段と、加熱手段による加熱対象への加熱部分の略直上にその吸気口が配置される吸気管と、吸気管の反吸気口側に設けられ、吸気口からの吸気を駆動する吸気駆動手段と、吸気管の吸気中のフッ化水素濃度を検出するフッ化水素検出手段と、フッ化水素検出手段により検出されたフッ化水素濃度が所定の規準値以上となった場合に検知動作する監視手段と、監視手段の検知動作により加熱手段の加熱を停止する加熱停止手段と、を備えている。
【００３１】
そして、前記加熱手段として、燃料ガスが充填された燃料ガスボンベとこの燃料ガスボンベから通じるノズルとを備えるとともに、前記加熱停止手段として、燃料ガスボンベからノズルへと通じる箇所に設けられ、前記監視手段の検知動作により閉成するガス供給弁を備えている。
【００３２】
このため、加熱作業を実施する環境中や加熱対象の周辺等にフロンが存在し、このフロンの熱分解生成物であるフッ化水素を検出した場合に、速やかに加熱を停止してこれ以上フロンの熱分解が進むことを防止することができる。また、フロンの熱分解生成物であるフッ化水素を検出した場合にその旨を警告することで、周囲にフロンが存在することを作業者に知らせ注意を喚起することが可能である。
【００３３】
なお、以上においては、冷媒ガスとして、可燃性、より正確にはいわゆる微燃性のガスで、空気よりも平均分子量が大きく（空気に対する比重が１よりも大きく）、空気中では重力方向の下方へと沈んでいく性質を持つものを想定している。
【００３４】
具体的に例えば、ジフルオロメタン（ＣＨ２Ｆ２：Ｒ３２）、テトラフルオロプロパン（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２：ＨＦＯ−１２３４ｙｆ）、プロパン（Ｒ２９０）、プロピレン（Ｒ１２７０）、エタン（Ｒ１７０）、ブタン（Ｒ６００）、イソブタン（Ｒ６００ａ）、１．１．１．２−テトラフルオロエタン（Ｃ２Ｈ２Ｆ４：Ｒ１３４ａ）、ペンタフルオロエタン（Ｃ２ＨＦ５：Ｒ１２５）、１．３．３．３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＦ３−ＣＨ＝ＣＨＦ：ＨＦＯ−１２３４ｚｅ）等の中から選ばれる１つ以上の冷媒からなる（混合）冷媒である。
【００３５】
このような性質を持つ冷媒ガスの場合には、例えば冷媒配管等に残留していた冷媒ガスが底部滞留を起こして一定の濃度以上となってしまう可能性がある。以上のように構成された加熱装置は、このような冷媒ガスが残留等している可能性がある対象に対してや空間において加熱作業を実施する場合に特に有効である。
【００３６】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係るもので、加熱装置の要部の機能的構成を示すブロック図である。
ここで説明する実施の形態２は、前述した実施の形態１の構成に加えて、加熱装置が使用される環境中の絶対湿度を検出する絶対湿度センサを設け、絶対湿度センサの検出値に応じて、監視手段が検知動作するフッ化水素濃度規準値を変化させるようにしたものである。
【００３７】
すなわち、図５に示すように、加熱装置には、周囲の環境における空気の絶対湿度を検出する湿度センサ１３が備えられている。この湿度センサ１３は、空気の絶対湿度に応じた電気信号を出力する。湿度センサ１３から出力された電気信号は計測手段８へと入力され、計測手段８において湿度センサ１３からの電気信号を処理することで絶対湿度の値を得る。
【００３８】
なお、湿度センサ１３は、炎等の加熱手段による熱の影響をなるべく受けないよう、加熱部分よりもなるべく遠ざけて設置することが好ましい。図示は省略するが、図１や図３に示すような加熱装置本体１の場合であれば、例えば燃料ガスボンベ２の底部等が湿度センサ１３の設置箇所の候補となる。
【００３９】
そして、監視手段９は、フッ化水素濃度規準値を、湿度センサ１３及び計測手段８によりにより検出された絶対湿度に基づいて決定する。より詳しくは、検出された絶対湿度が高いほど、フッ化水素濃度規準値は低くなるよう（すなわち、より少ないフッ化水素濃度でも監視手段９が検知動作するよう）に決定する。
なお、他の構成や動作については実施の形態１と同様であって、その詳細説明は省略する。
【００４０】
以上のように構成された加熱装置は、実施の形態１の構成において、空気の絶対湿度を検出する絶対湿度検出手段である湿度センサ及び計測手段を備えている。そして、監視手段は、所定のフッ化水素濃度規準値を、絶対湿度検出手段により検出された絶対湿度に基づいて決定する。
【００４１】
このため、実施の形態１と同様の効果を奏することができるのに加えて、周囲の空気の絶対湿度に応じて適切な規準値でフッ化水素濃度の監視を行うことができ、冷媒ガスの残留等により引き起こされ得る事態の潜在的な重大度に応じて、適切な加熱手段の停止等を実施することが可能となる。
【００４２】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３に係るもので、加熱装置の吸気管が備えるフードを示す図であり、実施の形態１の図１中におけるＡ部の拡大図に相当する。
ここで説明する実施の形態３は、前述した実施の形態１や実施の形態２の構成に加えて、吸気管の吸気口部分に下広がりの形状を呈するフードを取り付けたものである。
【００４３】
すなわち、図６に示すように、吸気管５の吸気口５ａ先端部には、下方にいくにしたがって開口面積が広くなる下広がりの形状を呈するフード１４が取り付けられている。このようなフード１４を吸気口５ａに取り付けることにより、加熱対象の加熱部分の近傍で発生する燃焼ガスや加熱分解生成物の回収効率を向上することができ、したがって、ＨＦセンサ７によるフッ化水素の検出精度を向上することができる。
なお、他の構成や動作については実施の形態１や実施の形態２と同様である。
【００４４】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４に係るもので、加熱装置の吸気管が備えるスパイラル管を示す図であり、実施の形態１の図１中におけるＢ部の拡大図に相当する。
ここで説明する実施の形態４は、前述した実施の形態１から実施の形態３の構成に加えて、吸気管の吸気口からＨＦセンサへと至る中途部分にスパイラル管を設けたものである。
【００４５】
すなわち、吸気管５の吸気口５ａからＨＦセンサ７へと至る中途部分（図１中のＢ部）は、図７に示すような形状のスパイラル管１５となっている。このような形状のスパイラル管１５を備えることで、吸気口５ａからＨＦセンサ７までの吸気管５の経路長を長くすることができるため、特に吸気口５ａから吸気された吸気ガスの温度が高い場合に、十分に吸気ガスを冷却することができ、有効である。
他の構成や動作については実施の形態１から実施の形態３と同様である。
【００４６】
なお、このスパイラル管１５を弾性を有するバネ状の管とすることで、実施の形態１で吸気口向き調整手段の構成の一例として述べた吸気管５の一部に設けられた可撓部分としてこのスパイラル管１５を利用することも可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１    加熱装置本体
２    燃料ガスボンベ
３    ノズル
４    ガス供給弁
５    吸気管
５ａ  吸気口
６    吸気モータ
７    ＨＦセンサ
８    計測手段
９    監視手段
１０    警告手段
１１    冷媒配管
１２    ろう
１３    湿度センサ
１４    フード
１５    スパイラル管
【図１】
0005494737.tif 000002
【図２】
0005494737.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005494737.tif 000007
【図７】
0005494737.tif 000008