(57)【要約】  表面に塗膜が形成された金属材を加熱する塗膜除去用加熱装置であって、高周波電源と、前記高周波電源から出力された高周波電流を変圧するトランスと、前記トランスに着脱可能なよう接続し、前記トランスから出力される高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱手段と、を有し、前記加熱手段は複数用意され、複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つが前記トランスと装着されるよう構成されており、複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、他の加熱手段のインダクタンスの値が調整されている。
2018061091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に塗膜が形成された金属材を加熱する塗膜除去用加熱装置であって、
高周波電源と、
前記高周波電源から出力された高周波電流を変圧するトランスと、
前記トランスに着脱可能なよう接続し、前記トランスから出力される高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱手段と、
を有し、
前記加熱手段は複数用意され、複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つが前記トランスと装着されるよう構成されており、
複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、他の加熱手段のインダクタンスの値が調整されている  塗膜除去用加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗膜除去用加熱装置であって、
複数の前記加熱手段のうちの少なくとも一つは、
前記トランスで変圧された高周波電流を伝送するケーブルと、前記ケーブルの先端に接続され、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱コイルを備えた加熱ヘッドであるケーブル接続加熱ヘッドと、から構成されており、
前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスの値と前記ケーブルのインダクタンスの値との和は、複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【請求項３】
請求項２に記載の塗膜除去用加熱装置であって、
複数の前記加熱手段のうちの少なくとも一つは、前記トランスと一体的に構成された、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱コイルを備えた加熱ヘッドである一体型加熱ヘッドから構成されており、
前記一体型加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、他の加熱手段のインダクタンスの値が調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の塗膜除去用加熱装置であって、
前記ケーブルは、前記トランスと前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルとを接続するよう構成されており、
前記ケーブルの長さは、前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスに応じて、前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスの値と前記ケーブルのインダクタンスの値との和が複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれかに記載の塗膜除去用加熱装置であって、
前記ケーブルは、１本の水冷式同軸ケーブルで構成されている、
塗膜除去用加熱装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の塗膜除去用加熱装置であって、
複数の前記加熱手段は、
前記トランスで変圧された高周波電流を伝送するケーブルと、前記ケーブルの先端に接続され、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する第１の加熱コイルを備えた第１の加熱ヘッドと、から構成されている第１の加熱手段と、
前記トランスと一体的に構成された、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する第２の加熱コイルを備えた第２の加熱ヘッドから構成されている第２の加熱手段と、
を含んでおり、
前記第１の加熱手段が有するケーブルのインダクタンスの値と前記第１の加熱コイルのインダクタンスの値との和は、前記第２の加熱コイルのインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【請求項７】
請求項６に記載の塗膜除去用加熱装置であって、
前記第２の加熱コイルのインダクタンスの値を１．０とした場合、前記第１の加熱手段が有するケーブルのインダクタンスと前記第１の加熱コイルのインダクタンスとの和が、０．６〜１．３の範囲内に位置するよう調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗膜除去用加熱装置にかかり、特に、誘導加熱により塗膜除去を行う塗膜除去用加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼橋や船舶、タンクなどの金属材の表面には塗装が施されているが、補修や改修などの工事の際には、塗装を剥離する必要が生じる。一方で、塗膜は、接着剤などにより金属材の表面に接着されているため、剥ぎ取ることは困難である。例えば、機械的な力で剥ぎ取る方法では、騒音と重労働が伴う。また、塗膜を燃焼する方法では、高温のため金属材が劣化し、さらには、有毒ガスが発生する、という問題が生じる。【０００３】
このような状況から、金属材に対する塗装剥離には、特許文献１，２に記載されるような電磁誘導加熱を用いることが行われている。この方法では、図１に示すように、表面に塗膜１５１が形成された鋼板といった金属材１５０に対して、加熱ヘッド１３０を当接させて、矢印に記載のように移動させる。そして、高周波誘導加熱により、塗膜下の金属板１５０を例えば１５０〜２００℃に加熱することで、金属材１５０に対する塗膜１５１の接着力を低下させることができる。この状態で、スクレーパ１４０などの工具を用いて塗膜１５１を金属材１５０から剥離させることで、容易に塗膜１５１を除去することができる。【０００４】
また、電磁誘導加熱を行う際に用いる技術として、例えば、特許文献３に開示されているような装置がある。特許文献３には、加熱コイルを有する加熱ヘッドとトランスとを所定の長さを有するケーブルを介して接続することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３５９３８２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１６２１１０号公報
【特許文献３】米国特許第５６６０７５３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１に開示の装置は、装置本体（１０）から伸びる連結アーム（４０）に、加熱部となる電磁誘導部（２０）が設けられている。このため、かかる装置では、塗膜を剥離したい箇所に加熱部を移動させる際に、装置本体（１０）ごと移動しなければならない。すると、装置本体（１０）には電源やトランスが搭載されているため、重量が大きく、移動させることが困難となり、細部などに対して円滑な剥離作業ができない、という問題が生じる。【０００７】
また、特許文献２に開示の装置は、発電機（５８）及びメイン誘導ユニット（５１）と、加熱部となる誘導ヘッドユニット（５６）とが、ケーブル（５２）にて接続されて構成されている。ところが、この装置では、ケーブル（５２）の途中、特に、誘導ヘッドユニット（５６）の近くに、増幅トランスが内蔵されたコネクタボックス（５５）が設けられている。すると、誘導ヘッドユニット（５６）の近くに重量が大きい増幅トランスが設けられているため、誘導ヘッドユニット（５６）を移動させることが困難となり、細部などに対して円滑な剥離作業ができない、という問題が生じる。【０００８】
このように、特許文献１，２に開示されている装置の場合、細部などに対して円滑な剥離作業を行うことが難しい、という問題が生じることになる。【０００９】
一方で、特許文献３に開示されている装置の場合、加熱ヘッド（２０）の大きさが小さくなる。そのため、広範囲の剥離作業を行う際には適していない、と言う問題が生じることになる。【００１０】
このように、特許文献１，２に開示されている装置の場合、細部などに対して円滑な剥離作業を行うことが難しくなる。一方で、特許文献３に開示されている装置の場合、広範囲の剥離作業を行うことが難しくなる。そこで、特許文献１，２に開示されている装置と特許文献３に開示されている装置とを併用可能に構成し、用途に応じて使い分けることが望ましいものと考えられる。しかしながら、加熱ヘッドの大きさを変更すると、加熱ヘッドに用いる加熱コイルの巻き数などに違いが生じることになる。その結果、用いる加熱ヘッドに合わせてトランスの巻き数を変更する（例えば、トランスを交換する）または整合コンデンサの容量を変更することが必要となり、非常に手間がかかる、という問題が生じていた。【００１１】
そこで、本発明の目的は、上述した課題である、複数の加熱ヘッドを使い分けようとすると、トランスを交換することが必要となり、非常に手間がかかる、という問題を解決することができる塗膜除去用加熱装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一形態である塗膜除去用加熱装置は、
表面に塗膜が形成された金属材を加熱する塗膜除去用加熱装置であって、
高周波電源と、
前記高周波電源から出力された高周波電流を変圧するトランスと、
前記トランスに着脱可能なよう接続し、前記トランスから出力される高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱手段と、
を有し、
前記加熱手段は複数用意され、複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つが前記トランスと装着されるよう構成されており、
複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、他の加熱手段のインダクタンスの値が調整されている  という構成を採る。【００１３】
また、上記塗膜除去用加熱装置は、
複数の前記加熱手段のうちの少なくとも一つは、
前記トランスで変圧された高周波電流を伝送するケーブルと、前記ケーブルの先端に接続され、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱コイルを備えた加熱ヘッドであるケーブル接続加熱ヘッドと、から構成されており、
前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスの値と前記ケーブルのインダクタンスの値との和は、複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、調整されている
という構成を採る。【００１４】
また、上記塗膜除去用加熱装置は、
複数の前記加熱手段のうちの少なくとも一つは、前記トランスと一体的に構成された、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱コイルを備えた加熱ヘッドである一体型加熱ヘッドから構成されており、
前記一体型加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、他の加熱手段のインダクタンスの値が調整されている
という構成を採る。【００１５】
また、上記塗膜除去用加熱装置は、
前記ケーブルは、前記トランスと前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルとを接続するよう構成されており、
前記ケーブルの長さは、前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスに応じて、前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスの値と前記ケーブルのインダクタンスの値との和が複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、調整されている
という構成を採る。【００１６】
また、上記塗膜除去用加熱装置は、
前記ケーブルは、１本の水冷式同軸ケーブルで構成されている、
という構成を採る。【００１７】
また、上記塗膜除去用加熱装置は、
複数の前記加熱手段は、
前記トランスで変圧された高周波電流を伝送するケーブルと、前記ケーブルの先端に接続され、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する第１の加熱コイルを備えた第１の加熱ヘッドと、から構成されている第１の加熱手段と、
前記トランスと一体的に構成された、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する第２の加熱コイルを備えた第２の加熱ヘッドから構成されている第２の加熱手段と、
を含んでおり、
前記第１の加熱手段が有するケーブルのインダクタンスの値と前記第１の加熱コイルのインダクタンスの値との和は、前記第２の加熱コイルのインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、調整されている
という構成を採る。【００１８】
また、上記塗膜除去用加熱装置は、
前記第２の加熱コイルのインダクタンスの値を１．０とした場合、前記第１の加熱手段が有するケーブルのインダクタンスと前記第１の加熱コイルのインダクタンスとの和が、０．６〜１．３の範囲内に位置するよう調整されている
という構成を採る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、以上のように構成されることにより、複数の加熱ヘッドを使い分ける際にトランスの交換を行う必要がなくなり、手間をかけることなく加熱ヘッドを使い分けることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】塗膜を除去する作業の様子を説明する図である。
【図２】本発明である塗膜除去用加熱装置の構成の概略を示す図である。
【図３】図２に開示したトランスと加熱ヘッドとの構成の一例を示す図である。
【図４】図３に開示した加熱ヘッドの構成の一例を示す図である。
【図５】図２に開示したトランスと加熱ヘッドとの構成の他の一例を示す図である。
【図６】図５に開示したトランスと加熱ヘッドとの構成の一例を示す図である。
【図７】図５に開示した加熱ヘッドの構成の一例を示す図である。
【図８】図５に開示したトランスと加熱ヘッドとを接続する水冷同軸ケーブルの構成の一例を示す図である。
【図９】図８に開示した水冷同軸ケーブルの一例を示す断面図である。
【図１０】図８に開示した水冷同軸ケーブルの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜実施形態１＞
本発明の第１の実施形態を、図２乃至図１０を参照して説明する。図２は、塗膜除去用加熱装置の構成の概略を示す図である。図３、図４は、トランス２１と加熱ヘッド３１とを接続部４１を介して接続している際の構成の一例を示す図である。図５、図６は、トランス２１と加熱ヘッド３２とを水冷同軸ケーブル４２を介して接続している際の構成の一例を示す図である。図７は、図５で示す加熱ヘッド３２の構成の一例を示す図である。図８は、図５で示すトランス２１と加熱ヘッド３２とを接続する水冷同軸ケーブル４２の構成の一例を示す図である。図９、図１０は、水冷同軸ケーブル４２の構成の一例を示す断面図である。
【００２２】
本実施形態においては、金属材の表面に形成された塗膜を剥離させる際に用いる塗膜除去用加熱装置について説明する。後述するように、本実施形態における塗膜除去用加熱装置は、トランスを交換することなく複数の大きさの加熱ヘッド３を交換して使用することが出来るよう形成されている。このような構成により、例えば剥離する対象の範囲などに応じて加熱ヘッド３を使い分けることを容易に行うことが可能となる。
【００２３】
図２に示すように、本実施形態における塗膜除去用加熱装置は、本体部１と、トランス２と、加熱ヘッド３（加熱手段の一部）と、を備えて構成されている。そして、この塗膜除去用加熱装置は、塗膜５１が形成された金属材５０上で加熱ヘッド３を移動させることで、符号Ｈに示すように金属材５０を誘導加熱し、当該金属材５０から塗膜５１を剥離させる作業に利用される。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２４】
まず、本体部１の構成を、図２を参照して説明する。本体部１は、高周波電流を出力する電源装置１１（高周波電源）と、加熱ヘッド３が有する加熱コイルなどを冷却するための冷却水を循環させる水冷装置１２と、を有している。電源装置１１と水冷装置１２とは互いに接続されており、例えば水冷装置１２は電源装置１１から電源の供給を受けることで稼働する。
【００２５】
電源装置１１と水冷装置１２とは、それぞれ、トランス２と接続されている。後述するように、電源装置１１から出力された高周波電流は、トランス１２で変圧され、その後加熱ヘッド３へと伝送される。また、水冷装置１２により循環される冷却水は、トランス２を経由して加熱ヘッド３へと伝送される。
【００２６】
なお、電源装置１１と水冷装置１２とは、必ずしも一体的に構成されていなくても構わない。
【００２７】
ここで、本体部１は、電源装置１１や水冷装置１２を備えているため、所定の重量がある。このため、本体部１は、加熱ヘッド３が移動される時であっても、所定の場所から移動せず留まり、当該所定の場所に載置された状態である。
【００２８】
本実施形態における塗膜除去用加熱装置は、上記のような構成を有する本体部１に、様々な構成の加熱ヘッド３を接続することが出来る。以下、塗膜除去用加熱装置が有することが出来る加熱ヘッド３の構成の一例について、トランス２とともに図３乃至図９を参照して説明する。
【００２９】
まず、図３、図４を参照して、トランス２１と加熱ヘッド３の一形態である加熱ヘッド３１とについて説明する。図３で示すように、加熱ヘッド３１を用いる場合、トランス２１と加熱ヘッド３１とは一体的に構成されている。そのため、加熱ヘッド３１を移動させる際には、トランス２１と加熱ヘッド３１とを一体的に移動させることが必要となる。このような形態は、加熱ヘッド３１の大きさを比較的大きくしたい場合に採用することが考えられる。
【００３０】
図３を参照すると、トランス２１は、トランス本体部２１１と冷却水用配管２１２と高周波ケーブル２１３と上面カバー２１４とを有している。トランス本体部２１１は、冷却水用配管２１２を介して水冷装置１２と接続されており、また、高周波ケーブル２１３を介して電源装置１１と接続されている。また、トランス本体部２１１のうちの冷却水用配管２１２や高周波ケーブル２１３と接続されている側とは反対側の端部は、接続ケーブル（例えば、水冷同軸ケーブル）などの接続部４１を介して加熱ヘッド３１と着脱可能に接続されている。例えば、接続部４１とトランス本体部２１１とは、袋ナットなどにより着脱可能に固定されており、接続部４１とトランス本体部２１１とが着脱可能に固定されることで、トランス本体部２１１と加熱ヘッド３１とは一体的に構成されている。
【００３１】
トランス本体部２１１は、入力された高周波電流を変圧して出力する。上記のように、トランス本体部２１１は、高周波ケーブル２１３を介して電源装置１１と接続されている。また、トランス本体部２１１は、接続部４１を介して加熱ヘッド３１と接続されている。電源装置１１が出力した高周波電流は、トランス２１のトランス本体部２１１で変圧された後、接続部４１を介して加熱ヘッド３１に伝送されることになる。
【００３２】
上面カバー２１４は、塗膜除去用加熱装置を用いる作業者の感電を防ぐとともに、トランス本体部２１１の持ち手としても機能する。上面カバー２１４は、例えば、略長方形の板状の形状を有しており、一方の面側に配置されたトランス本体部２１１と所定箇所で接続されている。
【００３３】
次に、加熱ヘッド３１（一体型加熱ヘッド、第２の加熱ヘッド、第２の加熱手段）について説明する。
【００３４】
加熱ヘッド３１は、接続部４１を介してトランス本体部２１１と接続されており、トランス本体部２１１から変圧された高周波電流や冷却水が伝送される。
【００３５】
図３、図４で示すように、加熱ヘッド３１は、ヘッド本体３１１の側方に車輪３１３が設けられており、また、加熱ヘッド３１のうちの後方側（トランス本体部２１１が位置する側）に後方車輪３１４が設けられている。加熱ヘッド３１は、車輪３１３や後方車輪３１４を用いて、塗膜５１が形成された金属材５０上を走行可能である。また、ヘッド本体３１１の側面には、前後方向に回転可能なよう軸支されたハンドル支持部材３１５が設けられており、このハンドル支持部材３１５に棒状のハンドル３１６が装備されている。塗膜の剥離作業を行う作業者は、ハンドル３１６を把持して加熱ヘッド３１を移動させることができる。なお、ハンドル３１６には、加熱ヘッド３１による加熱の開始／停止指令を入力するスイッチ３１６ａが設けられている。
【００３６】
ヘッド本体３１１は、接続部４１を介してトランス本体部２１１と接続されている。また、ヘッド本体３１１内部の底面付近、つまり、塗膜除去用加熱装置を地面に載置した際に塗膜５１が形成された金属材５０上に位置する箇所には、加熱コイル３１２が設けられている。
【００３７】
加熱コイル３１２（第２の加熱コイル）には、接続部４１を介してヘッド本体３１１に供給される高周波電流が供給される。加熱コイル３１２に対して高周波電流が供給されることで、加熱コイル３１２は、高周波電流によって生じた磁界により、金属材５０を誘導加熱で加熱することができる。また、かかる金属材５０の加熱によって、塗膜５１の接着力を低下させて、塗膜を剥離させることができる。
【００３８】
ここで、本実施形態における加熱コイル３１２は、銅などの電気抵抗の少ない金属製であり、中空の筒状体つまりパイプを巻いた形状を有している。そして、接続部４１を介してヘッド本体３１１に供給された冷却水は、パイプ状である加熱コイル３１２内に循環させるよう構成されている。
【００３９】
加熱コイル３１２は、上記のような形状を有しており、例えば空芯のソレノイドコイルである。ここで、一般的なソレノイドコイルのインダクタンスは、下記数式により表記することが出来る。
【数１】
2018061091.tif 000003
なお、Ｌはインダクタンスの値を示しており、ｋは長岡係数を示している。また、μは透磁率を示しており、Ｎはコイルの巻き数、Ｓはコイルの断面積、ｌはコイル長、をそれぞれ示している。
【００４０】
上記数１によると、同じコイル長の場合、コイルの断面積が大きいほど、また、コイルの巻き数が多いほど、インダクタンスの値が大きくなることが分かる。
【００４１】
トランス２と加熱ヘッド３とは、例えば上記のように、一体的に構成されたトランス２１と加熱ヘッド３１とにより構成されている。このような構成は、加熱ヘッド３１の大きさを比較的大きくする場合に相性が良い。一方で、細部など細かい部分の塗膜を剥離する場合、上述したようにトランス２と加熱ヘッド３とを一体的に構成すると、トランス２の重量の分重くなるなどの理由により円滑な剥離作業を行うことが難しくなる。
【００４２】
そこで、このような細部など細かい部分の塗装を剥離する場合には、加熱ヘッド３１の代わりに後述する加熱ヘッド３２を用いることが考えられる。以下、図５乃至図９を参照して、トランス２１と加熱ヘッド３の他の形態の一例である加熱ヘッド３２とについて説明する。
【００４３】
図５、図６で示すように、加熱ヘッド３２（ケーブル接続加熱ヘッド、第１の加熱ヘッド、第１の加熱手段の一部）は、水冷同軸ケーブル４２（ケーブル、第１の加熱手段の一部）を介してトランス２１と着脱可能に接続されている。また、加熱ヘッド３２を用いる場合、トランス２１（トランス本体部２１１）と加熱ヘッド３２とは一体的に構成されていない。
【００４４】
このような構成のため、加熱ヘッド３２を用いる場合、トランス２１を加熱ヘッド３２とともに移動させる必要がない。つまり、トランス２１は、加熱ヘッド３２が移動される時であっても、所定の場所から移動せず留まり、当該所定の場所に載置された状態となる。なお、移動させたい場合は、台車をつけ掃除機のような構造としても良い。
【００４５】
なお、水冷同軸ケーブル４２の詳細については、後述する。
【００４６】
加熱ヘッド３２は、水冷同軸ケーブル４２を介してトランス本体部２２１と接続されており、トランス本体部２２１から変圧された高周波電流や冷却水が伝送される。
【００４７】
加熱ヘッド３２は、加熱ヘッド３１と大きさが異なる点と、水冷同軸ケーブル４２を介してトランス本体部２２１と接続されている点と、を除いて、加熱ヘッド３１と同様の構成を有している。
【００４８】
つまり、図６、図７で示すように、加熱ヘッド３２は、ヘッド本体３２１と、加熱コイル３２２と、車輪３２３と、後方車輪３２４と、ハンドル指示部材３２５と、ハンドル３２６と、を有している。上記各構成は、加熱ヘッド３１の対応する各構成（つまり、ヘッド本体３１１、加熱コイル３１２、車輪３１３、後方車輪３１４、ハンドル指示部材３１５、ハンドル３１６）と、大きさが異なる点を除いて同様である。
【００４９】
上記のように、加熱ヘッド３２と加熱ヘッド３１とは、その大きさが異なっている。具体的には、加熱ヘッド３２の大きさは、加熱ヘッド３１の大きさよりも小さくなるよう形成されている。
【００５０】
このような構成のため、上記各構成の大きさも差異があることになる。つまり、加熱コイル３２２の大きさも加熱コイル３１２と比較して小さくなることになる。その結果、例えば、加熱コイル３２２の巻き数は加熱コイル３１２の巻き数よりも少なくなる。また、加熱コイル３２２の断面積も加熱コイル３１２の断面積よりも小さくなる。
【００５１】
ここで、上述した数１を参照すると、加熱コイル３２２の巻き数や断面積が減少することで、加熱コイル３２２のインダクタンスは、加熱コイル３１２のインダクタンスよりも小さくなると考えられる。このように、加熱コイル３２２の大きさが変化することで、加熱コイル３１２と比較してインダクタンスに差が出ることになる。そこで、本実施形態においては、上記インダクタンスの差を水冷同軸ケーブル４２の長さを調整することで調整する。具体的には、水冷同軸ケーブル４２のインダクタンスは、水冷同軸ケーブル４２の長さが長くなるほど大きくなる。そのため、トランス２１と直付けされる加熱ヘッド３１を基準として（接続部４１のインダクタンスを加味しても構わない）、加熱ヘッド３（加熱コイル）の大きさが小さくなるほど水冷同軸ケーブル４２の長さを長くなるよう調整することで、トランス２１より先のインダクタンスの和が各構成で所定の範囲内に属するよう調整する。つまり、加熱コイル３１２や加熱コイル３２２、水冷同軸ケーブル４２などの複数の加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、複数の加熱手段のうちの他の加熱手段のインダクタンスの値が調整する。具体的には、例えば、加熱コイル３１２のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、水冷同軸ケーブル４２のインダクタンスの値と加熱コイル３２２のインダクタンスの値との和を調整する。換言すると、水冷同軸ケーブル４２のインダクタンスの値と加熱コイル３２２のインダクタンスの値との和は、加熱コイル３１２のインダクタンスの値からの離れ具合が所定範囲内に収まるよう調整されている。このような調整を行うことで、加熱ヘッド３１を用いた場合と加熱ヘッド３２（及び、水冷同軸ケーブル４２）を用いた場合のインピーダンス整合がとれ、効率良い伝送を行うことが可能となる。その結果、トランス２１を交換することなく、大きさの異なる複数種類の加熱ヘッド３を必要に応じて付け替えて用いることが可能となる。
【００５２】
なお、加熱コイル３１２のインダクタンスの値を１．０とした場合、加熱コイル３２２のインダクタンスの値と水冷同軸ケーブル４２のインダクタンスの値との和は、０．６〜１．３の範囲内に収まるよう調整されていることが望ましい。より好ましくは、加熱コイル３２２のインダクタンスの値と水冷同軸ケーブル４２のインダクタンスの値との和は、０．９〜１．３の範囲内に収まるよう調整されていることが望ましい。このようにインダクタンスの値を調整することで、より効率良い伝送を行うことが可能となる。
【００５３】
次に、水冷同軸ケーブル４２の構成を、図８乃至図１０を参照して説明する。水冷同軸ケーブル４２は、一端がトランス２１に接続され、他端に接続された加熱ヘッド３２に、高周波電流と冷却水を伝送する役割を有する。
【００５４】
本実施形態では、水冷同軸ケーブル４２は、１本の水冷式同軸ケーブルで形成されている。具体的に、水冷同軸ケーブル４２は、まず、図８に示すように、所定の長さを有し柔軟性のあるチューブ状のケーブル本体４２Ａと、その両端にそれぞれ設けられたケーブル接続端子４２Ｂ、４２Ｃと、を備えている。また、上述したように、水冷同軸ケーブル４２の長さは、端部に接続される加熱ヘッド３２の大きさ（加熱コイルの大きさ）に応じて調整されている。水冷同軸ケーブル４２の内部構成を、図９、図１０を参照して説明する。
【００５５】
図１０は、水冷同軸ケーブル４２の一端側付近におけるケーブル接続端子４２Ｂ及びケーブル本体４２Ａの、長手方向に沿った断面図である。図９は、ケーブル本体４２Ａの長手方向に対して垂直方向の断面図である。なお、図９、図１０の断面図では、ケーブル本体４２Ａの絶縁体で形成されたチューブのみをハッチングで示している。
【００５６】
まず、ケーブル本体４２Ａは、二重のチューブで形成されている。つまり、ケーブル本体４２Ａは、外側に位置する円筒形上のアウターチューブ４２４と、その内部に挿通された状態で配置されたインナーチューブ４２２と、を備えている。例えば、アウターチューブ４２４はシリコンブレードホース、インナーチューブ４２２はポリウレタンチューブ、というように、それぞれが絶縁体で形成されている。
【００５７】
そして、図９に示すように、インナーチューブ４２２の内部つまりケーブル本体４２Ａの中心には、第一の導体である内部導体４２６が配置されている。この内部導体４２６は、例えば、２本のリッツ線で形成されており、後述する一方の端子４２１ａに設けられた内部導体接続端子４２３に接続され、高周波電流が流れる。そして、インナーチューブ４２２と内部導体４２６との間の空間、つまり、内部導体４２６の周囲の空間は、第一の水路４２２ａとして形成されている。かかる第一の水路４２２ａには、後述する一方の端子４２１ａに対して流出入される水が導通される。
【００５８】
また、図９に示すように、インナーチューブ４２２の外側つまり当該インナーチューブ４２２の周囲には、第二の導体である外部導体４２７が配置されている。この外部導体４２７は、例えば、リッツ線で形成されており、後述する他方の端子４２１ｂに設けられた外部導体接続端子４２５に接続され、高周波電流が流れる。このとき、外部導体４２７は、上述した内部導体４２６とは逆方向に電流が流れるよう形成されている。そして、インナーチューブ４２２及び外部導体４２７のさらに外側には、アウターチューブ４２４が配置されており、インナーチューブ４２２とアウターチューブ４２４との間の空間、つまり、外部導体４２７の周囲の空間は、第二の水路４２４ａとして形成されている。かかる第二の水路４２４ａには、後述する他方の端子４２１ｂに対して流出入される水が導通される。
【００５９】
そして、水冷同軸ケーブル４２の一端であるケーブル接続端子４２Ｂは、筒状の一方の端子４２１ａと他方の端子４２１ｂとの二股に分かれて形成されており、トランス２１に接続される。一方の端子４２１ａは、上記インナーチューブ４２２と連結して、当該インナーチューブ４２２内の第一の水路４２２ａに水を導通させる。また、一方の端子４２１ａは、インナーチューブ４２２内の内部導体４２６に接続され、高周波電流を伝送するための内部導体接続端子４２３を備えている。他方の端子４２１ｂは、上記アウターチューブ４２４と連結して、当該アウターチューブ４２４内の第二の水路４２４ａに水を導通させる。また、他方の端子４２１ｂは、アウターチューブ４２２内の外部導体４２６に接続され、高周波電流を伝送するための外部導体接続端子４２５を備えている。
【００６０】
なお、水冷同軸ケーブル４２の他端側のケーブル接続端子４２Ｃも上記一端側の端子と同一の構成であり、加熱ヘッド３２に連結される。
【００６１】
以上のように、加熱ヘッド３２は、所定の長さを有する水冷同軸ケーブル４２を介してトランス２１と接続されている。このような構成により、加熱ヘッド３２の大きさを加熱ヘッド３１よりも小さくしたとしても、加熱コイル３２２のインダクタンスと水冷同軸ケーブル４２のインダクタンスとの和が加熱コイル３１２のインダクタンスと等しくなる。その結果、トランス２１を変更することなく加熱ヘッド３１と加熱ヘッド３２とを使い分けることが可能となる。
【００６２】
このように、本実施形態における塗膜除去用加熱装置は、加熱ヘッド３１と加熱ヘッド３２とを有している。また、加熱ヘッド３１の加熱コイル３１２に生じるインダクタンスを基準として、加熱ヘッド３２の加熱コイル３２２に生じるインダクタンスと水冷同軸ケーブル４２に生じるインダクタンスとの和が予め定められた範囲内となるよう調整されている。このような構成により、剥離する対象の範囲に応じて、トランス２１を交換することなく、加熱ヘッド３１と加熱ヘッド３２とを交換して使い分けることが出来る。その結果、手間をかけることなく加熱ヘッド３を使い分けることが可能となる。
【００６３】
なお、塗膜除去用加熱装置が有する加熱ヘッド３の数は、２つに限定されない。塗膜除去用加熱装置は、複数の加熱ヘッド３を有することが出来る。その際、加熱ヘッド３の大きさに応じて、水冷同軸ケーブル４２の長さが調整されることになる。
【００６４】
また、本実施形態においては、加熱ヘッド３２とトランス２１とは水冷同軸ケーブル４２を介して接続されるとしたが、加熱ヘッド３２とトランス２１とは、所定の長さを有する水冷同軸ケーブル以外のケーブルを介して接続されるよう構成しても構わない。
【００６５】
また、本実施形態においては、加熱コイル３１２のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に属するよう、加熱コイル３２２のインダクタンスの値と水冷同軸ケーブル４２のインダクタンスの値との和を調整するとした。しかしながら、基準とする加熱手段は、加熱コイル３１２（加熱ヘッド３１）のようなケーブルを有さない加熱手段であることに限定されない。例えば、加熱コイル３２２のインダクタンスの値と水冷同軸ケーブル４２のインダクタンスの値との和に対して所定の範囲内に位置するよう、加熱コイル３１２のインダクタンスの値を調整しても構わない。
【００６６】
以上、上記実施形態等を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１  本体部
１１  電源装置
１２  水冷装置
２、２１  トランス
２１１  トランス本体部
２１２  冷却水用配管
２１３  高周波ケーブル
２１４  上面カバー
３、３１、３２  加熱ヘッド
３１１、３２１  ヘッド本体
３１２、３２２  加熱コイル
３１３、３２３  車輪
３１４、３２４  後方車輪
３１５、３２５  ハンドル指示部材
３１６、３２６  ハンドル
３１６ａ、３２６ａ  スイッチ
４１  接続部
４２  水冷同軸ケーブル
４２Ａ  ケーブル本体
４２Ｂ、４２Ｃ  ケーブル接続端子
４２１ａ  一方の端子
４２１ｂ  他方の端子
４２２  インナーチューブ
４２２ａ  第一の水路
４２３  内部導体接続端子
４２４  アウターチューブ
４２４ａ  第二の水路
４２５  外部導体接続端子
４２６  内部導体
４２７  外部導体
【図１】
2018061091.tif 000004
【図２】
2018061091.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2018061091.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月28日(2017.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に塗膜が形成された金属材を加熱する塗膜除去用加熱装置であって、
高周波電源と、
前記高周波電源から出力された高周波電流を変圧するトランスと、
前記トランスに着脱可能なよう接続し、前記トランスから出力される高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱手段と、
を有し、
前記加熱手段を構成する加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスが異なる複数の加熱手段が用意され、複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つが前記トランスと装着されるよう構成されており、
複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、他の加熱手段のインダクタンスの値が調整され、
複数の前記加熱手段のうちの少なくとも一つは、
前記トランスで変圧された高周波電流を伝送するケーブルと、前記ケーブルの先端に接続され、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱コイルを備えた加熱ヘッドであるケーブル接続加熱ヘッドと、から構成されており、
前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスの値と前記ケーブルのインダクタンスの値との和は、複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗膜除去用加熱装置であって、
複数の前記加熱手段のうちの少なくとも一つは、前記トランスと一体的に構成された、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱コイルを備えた加熱ヘッドである一体型加熱ヘッドから構成されており、
前記一体型加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、他の加熱手段のインダクタンスの値が調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の塗膜除去用加熱装置であって、
前記ケーブルは、前記トランスと前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルとを接続するよう構成されており、
前記ケーブルの長さは、前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスに応じて、前記ケーブル接続加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスの値と前記ケーブルのインダクタンスの値との和が複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の塗膜除去用加熱装置であって、
前記ケーブルは、１本の水冷式同軸ケーブルで構成されている、
塗膜除去用加熱装置。
【請求項５】
表面に塗膜が形成された金属材を加熱する塗膜除去用加熱装置であって、
高周波電源と、
前記高周波電源から出力された高周波電流を変圧するトランスと、
前記トランスに着脱可能なよう接続し、前記トランスから出力される高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する加熱手段と、
を有し、
前記加熱手段を構成する加熱ヘッドが備える加熱コイルのインダクタンスが異なる複数の加熱手段が用意され、複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つが前記トランスと装着されるよう構成されており、
複数の前記加熱手段のうちのいずれか一つの加熱手段のインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、他の加熱手段のインダクタンスの値が調整され、
複数の前記加熱手段は、
前記トランスで変圧された高周波電流を伝送するケーブルと、前記ケーブルの先端に接続され、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する第１の加熱コイルを備えた第１の加熱ヘッドと、から構成されている第１の加熱手段と、
前記トランスと一体的に構成された、高周波電流により当接あるいは近接する前記金属材を加熱する第２の加熱コイルを備えた第２の加熱ヘッドから構成されている第２の加熱手段と、
を含んでおり、
前記第１の加熱手段が有するケーブルのインダクタンスの値と前記第１の加熱コイルのインダクタンスの値との和は、前記第２の加熱コイルのインダクタンスの値に対して所定の範囲内に位置するよう、調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【請求項６】
請求項５に記載の塗膜除去用加熱装置であって、
前記第２の加熱コイルのインダクタンスの値を１．０とした場合、前記第１の加熱手段が有するケーブルのインダクタンスと前記第１の加熱コイルのインダクタンスとの和が、０．６〜１．３の範囲内に位置するよう調整されている
塗膜除去用加熱装置。
【国際調査報告】
2018061091.tif 000014
2018061091.tif 000015