(57)【要約】【課題】この発明は、加熱光源からの加熱光を加熱対象部品に集光させる集光部材の反射面が、高温雰囲気により劣化することを防止し、反射効率が長期使用においても低下することなく、加熱能力を長期に亘って維持できる集光加熱装置を提供するものである。【解決手段】加熱対象部品4を加熱するための加熱光を発生する加熱光源2と、この加熱光源からの加熱光を上記加熱対象部品に集光させる集光部材3とを具備し、上記集光部材3は、石英ガラスから構成され上記加熱光源を囲むようにこれに間隔を持って対向配置された断面湾曲形状の集光部311を有する集光基体31と、上記集光部の反加熱光源側の外周面に反射材をコーティングして形成された反射面321とを有しており、反射面は、集光部外周面と接合し外部に露出していない。【選択図】図２
2015038815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱対象部品を加熱するための加熱光を発生する加熱光源と、この加熱光源からの加熱光を上記加熱対象部品に集光させる集光手段とを具備し、上記集光手段は、石英ガラスから構成され上記加熱光源を囲むようにこれに間隔を持って対向配置された断面湾曲形状の集光部を有する集光基体と、上記集光部の反加熱光源側の外周面に反射材をコーティングして形成された反射面とを有して成ることを特徴とする集光加熱装置。
【請求項２】
請求項1において、上記加熱光源は、所定長のほぼ直線状を成し、上記集光手段は、上記加熱光源の長さ方向に沿ってこれに平行配置された所定長のほぼ直線状を成している集光加熱装置。
【請求項３】
請求項２において、上記集光手段は上記加熱対象部品側においてほぼ一直線上に上記加熱光源からの加熱光を集光させるものである集光加熱装置。
【請求項４】
請求項２または３において、上記集光基体は、上記集光部と一体に石英ガラスから構成され上記集光部と共に断面閉ループ状を形成し上記加熱光源からの加熱光を加熱対象部品に対して透過させる光透過部を有し、これによって、上記集光基体は、筒状に形成されている集光加熱装置。
【請求項５】
請求項４において、上記筒状の集光基体の内周部に冷却媒体を流通させる冷却手段を有する集光加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハロゲンランプ等の加熱光源からの加熱光を集光手段の反射面により集光させて、例えばろう付け等のための加熱対象部品を加熱してろう材等を溶融させる集光加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の集光加熱装置として、例えば、特許文献1に記載のものがある。このものにあっては、近赤外線ヒータ（ハロゲンランプ）から発生した近赤外線を集光用の双曲面反射板によって集光させ、集光焦点位置で加熱対象部品のはんだ付けされる部分を局所的に加熱してはんだを溶融させるものである。上記集光用の反射面は、双曲面反射板の内周面によって形成させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平5−223467号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の集光加熱装置にあっては、上記のように、集光のための反射面は、双曲面反射板の内周面によって形成させているため、ハロゲンランプからの高温の雰囲気に直接接触している。このため、反射板の反射面（高熱に耐える金属、例えば、銅、アルミ、白金等で構成されるものと考えられる）は、この高温雰囲気により、長期使用において、酸化等による劣化が生じ、この反射面の劣化による反射効率の低下が生じ、加熱能力が長期使用において低下してしまう問題がある。
【０００５】
この発明の目的は、加熱光源からの加熱光を加熱対象部品に集光させる集光手段の反射面が高温雰囲気により劣化することを防止し、反射効率が装置の長期使用においても低下することなく、加熱能力を長期に亘って維持できる集光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】
【０００６】
本発明の請求項1による集光加熱装置は、加熱対象部品を加熱するための加熱光を発生する加熱光源と、この加熱光源からの加熱光を上記加熱対象部品に集光させる集光手段とを具備し、上記集光手段は、石英ガラスから構成され上記加熱光源を囲むようにこれに間隔を持って対向配置された断面湾曲形状の集光部を有する集光基体と、上記集光部の反加熱光源側の外周面に反射材をコーティングして形成された反射面とを有して成ることを特徴としている。
【０００７】
請求項２による集光加熱装置は、請求項1において、上記加熱光源は、所定長のほぼ直線状を成し、上記集光手段は、上記加熱光源の長さ方向に沿ってこれに平行配置された所定長のほぼ直線状を成している。
【０００８】
請求項３による集光加熱装置は、請求項２において、上記集光手段は、上記加熱対象部品側においてほぼ一直線上に上記加熱光源からの加熱光を集光させるものである。
【０００９】
請求項４による集光加熱装置は、請求項２または３において、上記集光基体は、上記集光部と一体に石英ガラスから構成され上記集光部と共に断面閉ループ形状を形成し上記加熱光源からの加熱光を上記加熱対象部品に対して透過させる光透過部を有し、これによって、上記集光基体は、筒状に形成されている。
【００１０】
請求項５による集光加熱装置は、請求項４において、上記筒状の集光手段の内周部に冷却媒体を流通させる冷却手段を有する。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の請求項1の集光加熱装置によれば、反射面は、石英ガラスから成る集光部の反加熱光源側の外周面に反射材をコーティングして形成され集光部外周面に接合しているため、反射面は、高温雰囲気に直接接触することはなく、高温雰囲気により生じる酸化等による劣化が防止され、反射効率が装置の長期使用においても低下することなく、加熱能力を長期に亘って維持することができる
【００１２】
請求項２、請求項３の集光加熱装置によれば、所定長さのほぼ一直線状に加熱光を集光させることができ、加熱対象部品を直線状に加熱できる。
【００１３】
請求項４の集光加熱装置によれば、円筒状の石英ガラス材を断面所定の湾曲形状に整形して集光基体を構成することができ、又、光透過部は、加熱対象部品から蒸発した成分が不純物として集光部内周面や加熱光源に付着することを防止して、集光部や加熱光源の光透過が低下することを抑制できる。
【００１４】
請求項５の集光加熱装置によれば、筒状の集光手段に空気等の冷却媒体を流通させて集光手段を冷却できるので、反射面を構成する反射材が融点温度の低い材質で構成されても、その熱劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施例１の集光加熱装置を示すもので，（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った拡大断面図である。
【図３】図１の集光加熱装置の参考斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施例について、図を用いて説明するが、各図中同一部分については同一符号で示している。
【実施例１】
【００１７】
各図は、この発明の実施例1を示すもので、各図において、集光加熱手段1は、加熱対象部品4を加熱するための加熱光を発生する加熱光源2と、この加熱光源2からの加熱光を上記加熱対象部品4に集光させる集光部材3を備えている。
【００１８】
上記加熱光源2は、所定長さの直線状のハロゲンランプが用いられており、その構造は、石英ガラスから成る円筒状の密封管21内に、コイル状で直線状に延びるタングステンフィラメント22を複数の支持部材23を介して配設、支持させると共に、密封管21内に適量の不活性ガス（窒素、アルゴン、クリプトン、キセノン等）及びハロゲンガス（ヨウ素、臭素等）を封入して構成されている。
【００１９】
上記集光部材3は、所定厚さで所定長さの直線状で円筒状の透明の石英ガラス部材の周囲を断面所定の形状に整形して構成された集光基体31を具備し、この集光基体31は、上記加熱光源2を囲むようにこれに所定の間隔を持って対向して配置された断面湾曲形状（本実施例では、断面半楕円形状）の集光部311と、この集光部311と共に断面閉ループ状を形成し上記加熱光源2からの加熱光を加熱対象部品4に対して透過させる光透過部312から構成されている。加熱対象部品4としては、ろう付け（はんだ付け含む）される部分を含む部品等が対象となる。
【００２０】
又、上記集光部材3は、上記集光部311の反加熱光源側の外周面全面に白金、銅、アルミ等の反射材をコーティングして形成された反射膜32を具備し、この反射膜の内周面（集光部311との接合面）によって反射面321（図２参照）を構成している。この集光部311の外周面への反射材のコーティングは、反射材を含む塗料の塗装、あるいは反射材の蒸着、スパッタリング法等によって実施される。
【００２１】
なお、上記集光基体31は、その軸方向両端に固着された端壁33a,33bも有しており、この端壁33a,33bは、石英ガラスから構成され上記集光基体31の両端開口を閉塞し、上記加熱光源2の密封管21の両端部が貫通して、これを支持している。
更に、図では明示していないが、集光基体31の内周部に冷却風等の冷却媒体を流通させるために、集光基体31の両端部に冷却媒体供給源からの冷却媒体の導入口と排出口が設けられている。
【００２２】
次に、このように構成された集光加熱装置の実施例の機能、作用について説明する。
加熱光源2から発生する加熱光は、図２で示すように集光部311を透過して反射面321で反射し、再び集光部311、更には光透過部312を透過して加熱対象部品４に達する。ここで反射面321は、集光部311と共に断面半楕円形状に形成され、加熱光源2から受ける全面の加熱光を焦点Aでほぼ一直線状に集光させる。この集光される加熱光は、赤外線に加えて紫外線、可視光線が含まれる。この集光位置付近に加熱対象部品4の加熱必要箇所を位置設定することにより、これを局所的に集中して加熱し、例えば、ろう付けのためのろう材を溶融させることができる。
なお、加熱対象部品4に加熱必要箇所が複数ある場合は、加熱対象部品4を移動させて順次、各加熱必要箇所を上記集光位置に位置設定させる。
【００２３】
この焦点A位置は、集光部311内の加熱光源2の配設位置、反射面321及び集光部311の断面半楕円形状等によって決められ、加熱対象部品4との関係を考慮して適切に設定される。又、この焦点Aの直線状の長さは、加熱対象部品4の加熱必要箇所の寸法との関係を考慮して加熱光源2及び集光部材3の長さにより適切に設定される。
【００２４】
ここで、上記反射面321を構成する反射膜32は、石英ガラスから成る集光部311の反加熱光源側の外周面に反射材をコーティングして形成され、その内周面の反射面321は、集光部311の外周面に接合しているため、この反射面321は、加熱光源2による高温雰囲気に直接接触することはなく、高温雰囲気により生じる酸化等による劣化が防止され、反射効率が装置の長期使用においても低下することなく、加熱能力を長期に亘って維持することができる。又、断面湾曲形状の集光部311への反射材のコーティングは、その外周面になされているため、内周面に比較して、その作業が容易である。更には、石英ガラスは、極めて高い光の透過率を呈するため、加熱光が集光基体31を透過する際に、加熱光のエネルギー損失はほとんど無い。
【００２５】
上記集光基体31は、集光部311と光透過部312とによって断面閉ループ状に形成されているため、円筒状の石英ガラス材を断面所定の湾曲形状に整形して集光基体31を構成することができ、又、光透過部312は、加熱対象部品4から蒸発した成分が不純物として集光部311の内周面や加熱光源2に付着することを防止して、集光部311や加熱光源2における光透過が低下することを抑制できる。
【００２６】
なお又、冷却媒体供給源から冷却媒体導入口と排出口を介して集光基体31の内周部に冷却風等の冷却媒体を流通させているので、装置の熱劣化を抑制し、例えば、反射面321を構成する反射材が融点温度の低い材質で構成されても、その熱劣化を抑制できる。
【実施例２】
【００２７】
上記実施例1では、加熱光源2及び集光部材3は、直線状として、加熱光を直線上に集光させるものであるが、加熱光源2及び集光部材3を長手方向に円弧状とし、その円弧の中心部の一点の焦点に加熱光を集光させることもできる。
ることになる。
【実施例３】
【００２８】
集光部311の断面湾曲形状は、断面半楕円形状に限らず、断面方物線形状とし、この場合、焦点A の一点集光でなく、平行光線に集光されるが、これを必要とする場合にもこの発明は適用可能である。
【実施例４】
【００２９】
上記実施例1では、集光基体31は、集光部311と光透過部312とによって筒状に形成しているが、光透過部312を削除し、集光部311だけとしてもよい。この場合、集光基体31は、4角形状の石英ガラス板を所定の断面湾曲形状に整形して構成されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
この発明は、加熱光源からの加熱光を集光させて加熱対象部品を加熱する用途に使用して好適である。
【符号の説明】
【００３１】
1  集光加熱装置      2  加熱光源    21  密封管    22  タングステンフィラメント
3  集光部材          31  集光基体    311  集光部    312  光透過部
32  反射膜          321  反射面      33a,33b 端壁    4  加熱対象部品
【図１】
2015038815.tif 000003
【図２】
2015038815.tif 000004
【図３】
2015038815.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月6日(2013.11.6)
【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】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
加熱対象部品を加熱するための加熱光を発生する加熱源と、この加熱源からの加熱光を上記加熱対象部品に集光させる集光手段とを具備し、上記集光手段は、石英ガラスから構成され上記加熱源を囲むようにこれに間隔を持って対向配置された断面半楕円形状の集光部を有する集光基体と、上記集光部の反加熱源側の外周面に反射材をコーティングして形成された断面半楕円形状の反射面とを有して成り、上記反射面の断面半楕円形状により、その断面半楕円形状上に受けた加熱光を上記集光部の外側でその断面上のほぼ一点に反射集光させることを特徴とする集光加熱装置。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の請求項1による集光加熱装置は、加熱対象部品を加熱するための加熱光を発生する加熱源と、この加熱源からの加熱光を上記加熱対象部品に集光させる集光手段とを具備し、上記集光手段は、石英ガラスから構成され上記加熱源を囲むようにこれに間隔を持って対向配置された断面半楕円形状の集光部を有する集光基体と、上記集光部の反加熱源側の外周面に反射材をコーティングして形成された断面半楕円形状の反射面とを有して成り、上記反射面の断面半楕円形状により、その断面半楕円形状上に受けた加熱光を上記集光部の外側でその断面上のほぼ一点に反射集光させることを特徴としている。 
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明の請求項1の集光加熱装置によれば、反射面は、石英ガラスから成る集光部の反加熱光源側の外周面に反射材をコーティングして形成され集光部外周面に接合しているため、反射面は、高温雰囲気に直接接触することはなく、高温雰囲気により生じる酸化等による劣化が防止され、反射効率が装置の長期使用においても低下することなく、加熱能力を長期に亘って維持することができる。しかも、上記反射面は、集光部と一体に断面半楕円形状に形成され、この反射面の断面半楕円形状により、その断面半楕円形状上に受けた加熱光を上記集光部の外側でその断面上のほぼ一点に反射集光させるものであるから、例えば、ろう材の溶融に適した高温の局部加熱を可能にすることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
上記実施例1では、加熱光源2及び集光部材3は、直線状として、加熱光を直線上に集光させるものであるが、加熱光源2及び集光部材3を長手方向に円弧状とし、その円弧の中心部の一点の焦点に加熱光を集光させることもできる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】