(57)【要約】      （修正有）【課題】昇温速度を上げて作業時間を短縮可能な加熱剥離装置及び加熱剥離装置の使用方法を提供する。【解決手段】導線を平面状に巻いたコイル本体を形状保持体によってその形状に保持してなるコイル部と、コイル本体に接続され高周波電圧を発生させる高周波発生器と、を備え、対象物を電磁誘導加熱する加熱剥離装置において、コイル本体の短軸側の径と長軸側の径の比を略１：２とし、コイル部に脚部を複数設け、脚部を対象物に当接させたときにコイル部が対象から離間し得るようにした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線を平面状に巻いたコイル本体を形状保持体によってその形状に保持してなるコイル部と、
前記コイル本体に接続され高周波電圧を発生させる高周波発生器と、を備え、対象物を電磁誘導加熱する加熱剥離装置において、
前記コイル本体の短軸側の径と長軸側の径の比を略１：２としたことを特徴とする加熱剥離装置。
【請求項２】
前記コイル部に脚部を複数設け、前記脚部を前記対象物に当接させたときに前記コイル部が前記対象物から離間し得るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の加熱剥離装置。
【請求項３】
前記導線は撚り線であり、線径を１０〜１４ｓｑとしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱剥離装置。
【請求項４】
前記高周波発生器の出力は略５ｋｗであり、前記コイル本体の面積を略０．０５ｍ２としたことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載の加熱剥離装置。
【請求項５】
１００Ｖ電源を前記高周波発生器の電源としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱剥離装置。
【請求項６】
導線を平面状に巻いたコイル本体を形状保持体によってその形状に保持してなるコイル部と、
前記コイル本体に接続され高周波電圧を発生される高周波発生器と、を備え、対象物を電磁誘導加熱する加熱剥離装置の使用方法であって、
前記コイル部を前記対象物から離間させた状態で前記対象物を加熱することを特徴とする加熱剥離装置の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に塗膜が形成された金属を加熱して、その塗膜を剥離し易くする加熱剥離装置及び加熱剥離装置の使用方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
風雨に曝される環境下にある鋼製橋梁等の金属表面には保護や着色の目的で塗膜が形成されており、補修・改修の際にはその塗膜を剥離して行われることが多い。
【０００３】
この剥離方法として、サンドブラストや高圧水の吹付けにより塗膜を除去する方法がある。
しかし特にサンドブラストでは、粉塵が生じるので環境性が悪い。また、養生する必要があるので、作業時間も多く掛かる。
高圧水の吹付けであっても養生の必要があり、使用後の水の処理の問題もある。
そこで、対象物を加熱して塗膜を軟化させる方法が開示されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
この加熱剥離装置は、電磁誘導によって対象物を加熱し、軟化した表面の塗膜をスクレーパー等で剥離するものである。
また、スクレーパーで塗膜を剥離しているときにその隣接部位を加熱することで、連続して塗膜の除去作業が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２６７０９１号公報
【特許文献２】特開平１０−１１２３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような加熱剥離装置では昇温速度が不十分で、効率よく剥離できないという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的とするところは、昇温速度を上げて作業時間を短縮可能な加熱剥離装置及び加熱剥離装置の使用方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の加熱剥離装置（１）は、導線を平面状に巻いたコイル本体（２１）を形状保持体（２２，２３）によってその形状に保持してなるコイル部（２０）と、前記コイル本体（２１）に接続され高周波電圧を発生させる高周波発生器（１０）と、を備え、対象物（Ｗ）を電磁誘導加熱する加熱剥離装置（１）において、前記コイル本体（２１）の短軸側の径と長軸側の径の比を略１：２としたことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の加熱剥離装置（１）は、前記コイル部（２０）に脚部（３０）を複数設け、前記脚部（３０）を前記対象物（Ｗ）に当接させたときに前記コイル部（２０）が前記対象物（Ｗ）から離間し得るようにしたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の加熱剥離装置（１）は、前記導線は撚り線であり、線径を１０〜１４ｓｑとしたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の加熱剥離装置（１）は、前記高周波発生器（１０）の出力は略５ｋｗであり、前記コイル本体（２１）の面積を略０．０５ｍ２としたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５に記載の加熱剥離装置（１）は、１００Ｖ電源を前記高周波発生器（１０）の電源としたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項６に記載の加熱剥離装置（１）の使用方法は、導線を平面状に巻いたコイル本体（２１）を形状保持体によってその形状に保持してなるコイル部（２０）と、前記コイル本体（２１）に接続され高周波電圧を発生される高周波発生器（１０）と、を備え、対象物（Ｗ）を電磁誘導加熱する加熱剥離装置（１）の使用方法であって、前記コイル部（２０）を前記対象物（Ｗ）から離間させた状態で前記対象物（Ｗ）を加熱することを特徴とする。
【００１４】
ここで、上記括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に掲載された対応要素または対応事項を示す。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１に記載の加熱剥離装置によれば、コイル本体の短軸側の径と長軸側の径の比を略１：２としたので、出力が大きく昇温速度が速い。よって、作業時間を短縮可能である。
【００１６】
また、請求項２に記載の加熱剥離装置によれば、請求項１に記載の発明の作用効果に加え、コイル部に脚部を複数設け、脚部を対象物に当接させたときにコイル部が対象物から離間し得るようにしたので、さらに昇温速度が上がり、作業時間を短縮可能である。
また、対象物からの輻射熱によるコイル部自体の昇温を抑制でき、加熱剥離装置の連続運転が可能である。また、これによりコイル部の故障率も低減する。
さらに、ボルト等の障害物が存在していても障害物を跨いで対象物を加熱可能である。
【００１７】
特に、請求項３に記載のように導線は撚り線で、線径を１０〜１４ｓｑとした場合や、請求項４に記載のように高周波発生器の出力は略５ｋｗで、コイル本体の面積を略０．０５ｍ２とした場合には、高周波発生器とのマッチングが良好であり、昇温速度が速い。
【００１８】
また、請求項５に記載のように１００Ｖ電源を前記高周波発生器の電源とすると、高周波発生器の出力が小さいもので済み、それに伴い高周波発生器の重量も小さくなる。
この加熱剥離装置の使用場所として、アクセスが非常に悪いところや高所も多くあるので、高周波発生装置を含む加熱剥離装置が小型化すると塗膜の剥離工事が非常に容易になる。
【００１９】
また、請求項６に記載の加熱剥離装置の使用方法によれば、コイル部を対象物から離間させた状態で対象物を加熱するので、昇温速度が上がり、作業時間を短縮可能である。
また、ボルト等の障害物が存在していても対象物を加熱可能である。
【００２０】
なお、本発明の加熱剥離装置及び加熱剥離装置の使用方法のように、コイル本体の短軸側の径と長軸側の径の比を略１：２とする点は、上述した特許文献１及び２には明示されていない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る加熱剥離装置を示す概略図である。
【図２】図１に示す加熱剥離装置におけるコイル部を示す平面図である。
【図３】図１に示す加熱剥離装置におけるコイル部を示す正面図である。
【図４】コイル本体の形状による１２０℃所要時間を示す表である。
【図５】コイル本体と対象物との離間距離による１２０℃所要時間を示す表である。
【図６】コイル本体の大きさによる１２０℃所要時間を示す表である。
【図７】コイル本体の線径による１２０℃所要時間を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（第一実施形態）
図１乃至図７を参照して、本発明の第一実施形態に係る加熱剥離装置１及び加熱剥離装置１の使用方法を説明する。
この加熱剥離装置１は、高周波発生器１０と、コイル部２０と、脚部３０と、を備え、例えば鋼製でその表面に塗膜が形成された橋梁等の対象物Ｗを部分的に加熱し、その塗膜をスクレーパー等で剥離し易くするためのものである。
【００２３】
高周波発生器１０は、コイル本体２１に接続され高周波電圧を発生させる、コイル部２０の動力源である。なお、高周波発生器１０の電源として２００Ｖ電源である発電機（図示しない）を使用した。
出力は５ｋｗであり、インバータ制御がなされる。高周波発生器１０の重量は２０ｋｇ程度である。
【００２４】
コイル部２０は、コイル本体２１として導線（例えば、カーボンリード線）が平面状かつトラック型（楕円状）に巻かれており、短軸側（縦）の径と長軸側（横）の径の比を略１：２とした。
そのコイル本体２１を厚さ方向上下から二つの矩形状のシート体２２で挟み、そのシート体２２の外周を枠体２３で固定する。
シート体２２で挟む前のコイル本体２１を締結部材で締結して形状を保持してもよいし、コイル本体２１をシート体２２で挟むとともに枠体２３で固定することでコイル本体２１の巻き形状を保持してもよい。
【００２５】
導線は撚り線であり、線径を１２ｓｑとした。ｓｑとは、撚り線の太さを示す単位であり、断面積（ｍｍ２）のことである。
また、コイル本体２１の平面視における面積を略０．０５ｍ２とした。
【００２６】
脚部３０は、コイル部２０の下面の四隅にそれぞれ設けられ、脚部３０を対象物Ｗに当接させたときにコイル部２０が対象物Ｗから離間し得るようにした。
脚部３０の下端は磁石３１になっており、対象物Ｗに対し磁力によって脚部３０を含めコイル部２０を固定可能である。
【００２７】
また、コイル部２０の上面には把持部２４が設けられており、作業者が把持部２４を持って引っ張ることで磁石３１による固定を解除し得る。
強度確保のために枠体２３は外周のみだけに限られず、例えば平面視で田の字状や平面視で目の字状に枠体２３が形成されていてもよく、その枠体２３に把持部２４が取り付けられていてもよい。
なお、図２においては簡単のため、把持部２４の記載を省略している。
【００２８】
次に、コイル本体２１の形状等を選定するために条件を各種変更して実験した。
以下の実験において、高周波発生器１０の出力が５ｋＷという点は共通である。また、所要時間とは対象物Ｗの特定の一点が常温から１２０℃になるまでの時間のことをいう。
また、対象物Ｗである鉄板の厚さは９ｍｍのものを使用した。
【００２９】
コイル本体２１の形状を変化させて、対象物Ｗが１２０℃になるための所要時間を比較した。ここでは、コイル本体２１の面積が０．０４８ｍ２となるように縦横の寸法を選んだ。
その結果を図４に示す。図４内に２４８×２４８、等と記載しているものは、２４８ｍｍ×２４８ｍｍの円（又は図２に示すようなトラック型）という意味である。
図４によると、コイル本体２１の形状の縦横比は略１：２の場合が、加熱速度が速く優れていることがわかる。
【００３０】
次に、脚部３０の長さを変化させ、それによる１２０℃所要時間を比較した。この離間距離Ｄとは、コイル部２０と対象物Ｗとの距離である。離間距離Ｄが０ｍｍ（直貼り）の場合には脚部３０を取り除いて計測した。
その結果が図５である。
ここでは、離間距離Ｄが１０ｍｍの場合が最適であった。
つまり、対象物Ｗにコイル部２０を密着させるのではなく、コイル部２０を対象物Ｗから離間させた状態で対象物Ｗを加熱するほうが加熱効率がよいことがわかった。
【００３１】
次に、コイル本体２１の面積を変化させてそれぞれの１２０℃所要時間を比較した。このときの線径は３．５ｓｑである。
その結果が図６である。
高周波発生器１０の出力が一定の場合にはコイル本体２１の面積が小さい場合に加熱に有利な方向にはたらきそうであるが、実際には面積が小さい０．０１５ｍ２では加熱不能であり、面積が小さければいいものではないことがわかった。
【００３２】
なお、加熱不能であった面積のコイル本体２１の縦横比は１：１．５であるが、図４では１：１や１：２のものが加熱できているので、０．０１５ｍ２の場合に加熱不能であることは縦横比の問題ではないことがわかる。
そして、コイル本体２１の面積の大きいものは加熱するための時間が掛かる上に、塗膜の剥離面積（剥離可能面積）の点からも不利であることがわかる。
【００３３】
次に、コイル本体２１の導線の線径を変化させて、それぞれの１２０℃所要時間を比較した。
その結果を図７に示す。
ここでは、線径１２ｓｑが最適であった。
【００３４】
以上のように構成された加熱剥離装置１及び加熱剥離装置１の使用方法によれば、コイル本体２１の短軸側の径と長軸側の径の比を略１：２としたので、出力が大きく昇温速度が速い。よって、作業時間を短縮可能である。
【００３５】
また、コイル部２０に脚部３０を複数設け、脚部３０を対象物Ｗに当接させたときにコイル部２０が対象物Ｗから離間し得るようにしたので、さらに昇温速度が上がり、作業時間を短縮可能である。
また、対象物Ｗからの輻射熱によるコイル部２０自体の昇温を抑制でき、加熱剥離装置１の連続運転が可能である。また、これによりコイル部２０の故障率も低減する。
さらに、ボルト等の障害物が存在していても障害物を跨いで対象物Ｗを加熱可能である。
【００３６】
特に、導線は撚り線で、線径を１０〜１４ｓｑとした場合や、高周波発生器１０の出力は略５ｋｗで、コイル本体２１の面積を略０．０５ｍ２とした場合には、高周波発生器１０とのマッチングが良好であり、昇温速度が速い。
【００３７】
また、高周波発生器１０の出力が５ｋｗ、コイル本体２１の縦横比が略１：２、コイル本体２１の面積が０．０４８ｍ２、線径１２ｓｑ、離間距離１０ｍｍの場合、軟化した塗膜をスクレーパーを用いて剥離するために要する時間と、対象物Ｗを加熱し塗膜が軟化するまでの時間が略等しいので、連続して剥離作業を行うことができる。
【００３８】
（第二実施形態）
次に本発明の第二実施形態に係る加熱剥離装置１及び加熱剥離装置１の使用方法を説明する。なお、第一実施形態と同一部分には同一符号を付した。
【００３９】
本実施形態においては、高周波発生器１０の電源として１００Ｖ電源である、出力が２．８ｋＶＡの発電機（図示しない）を使用した。
これに伴い、高周波発生器１０も出力を小さなものに変更し、その出力は１．１ｋｗである。
その結果、高周波発生器１０の重量は２．２ｋｇとなった。
加熱剥離装置１の使用場所によっては、家庭用電源を使用することもできる。
【００４０】
ここで、コイル部２００の導線を、撚線の線径３．２ｓｑとした。巻き数は第一実施形態のものと同等である。
また、脚部３０を第一実施形態のものよりも短くし、離間距離Ｄが３〜５ｍｍとなるようにした。
一方、高周波発生器１０を低出力のものとしたため、加熱剥離装置１の使用時に１２０℃まで昇温するための時間は４〜５分と、第一実施形態のものよりも長時間になるが、それは高周波発生器１０が軽量で済むこととのトレードオフとなる。
【００４１】
本実施形態のように１００Ｖ電源を高周波発生器１０の電源とすると、高周波発生器１０の出力が小さいもので済み、それに伴い高周波発生器１０の重量も小さくなる。
この加熱剥離装置１の使用場所として、アクセスが非常に悪いところや高所も多くあるので、高周波発生装置１０を含む加熱剥離装置１が小型化することで塗膜の剥離工事が非常に容易になる。
例えば、加熱剥離装置１を運搬するための車両も種類を選ばなくなるし、車両から現場への加熱剥離装置１の運搬も非常に楽になるので、小規模の工事や本工事前の事前工事（調査）等にも適している。
【００４２】
なお、第一及び第二実施形態において、脚部３０を四隅にそれぞれ設けたが、これに限られるものではない。
また、把持部２４の位置はコイル本体２０の両端にすることもできる。また、脚部３０を設けて離間させているので、把持部２４が無くても作業者が耐熱手袋をしていれば枠体２３等を掴んで取り外すことができる。
【００４３】
また、第一及び第二実施形態に記載の各パラメータの条件に限れられるものでなく、重量や出力は製品によって多少異なることが通常である。
【符号の説明】
【００４４】
１      加熱剥離装置
１０      高周波発生器
２０      コイル部
２１      コイル本体
２２      シート体
２３      枠体
２４      把持部
３０      脚部
３１      磁石
Ｄ      離間距離
Ｗ      対象物
【図１】
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【図２】
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【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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