加热装置的喷嘴、加热装置及冷却装置的喷嘴的制作方法

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加热装置的喷嘴、加热装置及冷却装置的喷嘴的制作方法

技术领域

本发明涉及吹出热风来将加热对象物加热的加热装置的喷嘴及加热装置、吹出冷风来将冷却对象物冷却的冷却装置的喷嘴。



背景技术:

在使焊锡材料熔融而将电子部件锡焊在印刷电路板上时,使用回流焊装置等加热炉。该回流焊装置在通道状的隔焰炉内具有预备加热区、正式加热区和冷却区,在预备加热区和正式加热区中设有加热用的加热器,在冷却区中设有由水冷管、冷却风扇等构成的冷却机。例如,将通过印刷等方式在锡焊部涂敷有焊膏的印刷电路板输入到各区内,使印刷电路板的焊膏熔融,从而将电子部件锡焊在印刷电路板上。

该回流焊装置所采用的加热器存在红外线加热器和热风吹出加热器。红外线加热器是在向该红外线加热器通电时放出红外线的加热器。利用该放出来的红外线使涂敷在锡焊部的焊膏熔融来进行锡焊。但是,红外线加热器存在这样的问题,即,由于红外线具有直进性,因此,很难将被电子部件遮挡的锡焊部充分加热。

另一方面,热风吹出加热器具有这样的特长:由于利用在电动机的驱动下旋转的风扇使被加热器加热后的热风在回流焊装置的加热区内对流,因此,该热风也会进入到被电子部件遮挡的部位、狭窄的间隙中,能够将整个印刷电路板均匀地加热,现今许多的回流焊装置采用热风吹出加热器。

作为设置在回流焊装置中的热风吹出加热器,存在自开口面积较大的吹出口吹出热风的加热器、自许多个孔吹出热风的加热器。前者的加热器的吹出口的开口面积较大,因此热风的流速比较慢,热风碰撞印刷电路板时的加热效率较低。另一方面,后者的加热器自孔吹出热风,因此热风的流速比前者的加热器的热风的流速快,而且,由于该孔存在多个,因此不会发生热风的流量不足。因此,后者的加热器的加热效率较高。由此,回流焊装置大多采用自多个孔吹出热风的加热器。之后的说明只要没有事先声明,就是具有多个孔的热风吹出加热器。

在这样的热风吹出加热器中,按照预备加热、正式加热的顺序对印刷电路板进行加热。在预备加热过程中,通过用温度较低的热风加热,慢慢地加热印刷电路板来使印刷电路板适应热量,并使焊膏中的溶剂挥发。利用回流焊装置进行的预备加热优选利用温度较低且比正式加热少的热风加热。

印刷电路板利用预备加热适应热量,焊膏中的溶剂挥发,在电子部件以一定程度牢固地固定之后,利用回流焊装置的正式加热来加热。在该正式加热中,通过吹出高温的热风使焊膏中的焊锡粉末熔融来进行锡焊。在该正式加热过程中向印刷电路板吹出的热风的风量多于在预备加热过程中向印刷电路板吹出的热风的风量的方式能够加快升温。在进行正式加热时,若高温下的加热时间变长,则会使印刷电路板、电子部件热损伤,因此在短时间内进行加热。

通常,在回流焊装置中,在进行预备加热的预备加热区和进行正式加热的正式加热区中的印刷电路板的输送部的上下部分别设置多个热风吹出加热器。例如,若是预备加热区由5个区构成的情况,则上下分别设置5个、合计10个热风吹出加热器,若是正式加热区由3个区构成的情况,则上下分别设置3个、合计6个热风吹出加热器,因此,在一个回流焊装置中上下分别设置8个、合计16个热风吹出加热器。

另外,该区构造能够与锡焊在印刷电路板上的电子部件的种类相应、即与加热对象物的温度分布相应地适当选择所使用的加热器数量等。

在预备加热区和正式加热区中,通过用控制部件控制自各个热风吹出加热器吹出的热风的流速和温度,能够设定适于印刷电路板的期望的温度分布。通过用调温器控制热风的温度,并使安装在风扇上的、用于使该风扇旋转的风扇电动机的输出(以下称作风扇电动机输出)改变来控制吹到隔焰炉内的加热后的热风的流速。因此,该电动机通常采用易于控制风扇电动机的输出的变频调速电动机。

例如在专利文献1中公开了这样的具有自多个孔吹出热风的加热器的回流焊装置。该加热炉包括多个用于喷出热风的喷出口部、多个用于强制地回收自多个喷出口部喷出并碰到被加热物而转换了方向的热风的回收口部。采用该加热炉,通过使因遇到被加热物转换方向而被冷却的热风不会滞留在被加热物的表面而将其高效地除去,从而提高在被加热物的表面的换热率(导热系数),将被加热物均匀地加热。

另一方面,在非专利文献1中公开了非圆形状的十字形喷流的碰撞导热。在该十字形喷流的碰撞导热过程中,根据等导热系数分布、利用红外线影像得出的等温线图来解析来自十字形状的喷出口的喷流。根据该解析结果证明,在十字形喷流中产生了以该十字形的凸部平坦、凹部突出的方式经时变化的转换现象(switch phenomenon)。

专利文献1:日本特开2002-331357号公报

非专利文献1:“十字形喷流的碰撞热特性”日本机械学会论文集(B编)63卷607号(1997年3月)233页~239页

另外,引用文献1虽由于包括多个喷出口部和多个回收口部而能够将被加热物均匀地加热,但为了提高对印刷电路板等加热对象物加热的效率,必须增大风扇电动机输出。但是,在增大风扇电动机输出时,存在消耗电力变大这样的问题。另外,在风扇电动机输出变大时,电动机的转速变快,会导致电动机的短寿命,因此并不理想。



技术实现要素:

本发明是解决了这样的问题的发明,其目的在于提供不增大风扇电动机输出就能够提高换热率(导热系数)的加热装置的喷嘴、加热装置及冷却装置的喷嘴。

为了解决上述问题,本发明的加热装置的喷嘴是加热装置的喷嘴,该加热装置包括:加热器,其用于加热气体;吹出喷嘴,其具有用于吹出被加热器加热后的气体的吹出口,其特征在于,吹出口的平面形状为非圆形且具有向内侧突出的突部。

在本发明的加热装置的喷嘴中,加热器加热气体,例如利用风扇向吹出喷嘴送出被加热后的气体。然后,吹出喷嘴将利用风扇送出的气体从吹出口吹出。以此为前提,吹出口的平面形状是非圆形且具有向内侧突出的突部的形状。由此,与自喷嘴的吹出口吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状由于突部而经时变化。结果,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,气体每单位时间内赋予加热对象物的热量有所增加,由此,对于加热对象物的换热率(导热系数)增加,能够提高加热能力。

另外,本发明的加热装置的特征在于,该加热装置包括:加热器,其用于加热气体;吹出喷嘴,其具有吹出口,该吹出口的平面形状为非圆形且具有向内侧突出的突部,用于吹出被加热器加热后的气体;吸入口,其用于吸入自吹出口吹出并碰撞于加热对象物而反射的气体。

在本发明的加热装置中,加热器加热气体,吹出喷嘴将被加热器加热后的气体从平面形状为非圆形且具有向内侧突出的突部吹出口吹出。以此为前提,吸入口吸入自吹出口吹出并碰撞于加热对象物而反射的气体。由此,能够防止被加热对象物反射的气体妨碍自吹出口吹出的气体。

另外,本发明的冷却装置的喷嘴是冷却装置的喷嘴,该冷却装置包括:冷却机构,其用于冷却气体;吹出喷嘴,其具有用于吹出被冷却机构冷却后的气体的吹出口,其特征在于,吹出口的平面形状为非圆形且具有向内侧突出的突部。

在本发明的冷却装置的喷嘴中,冷却机构冷却气体,吹出喷嘴将被冷却机构冷却后的气体从吹出口吹出。以此为前提,吹出口的平面形状是非圆形且具有向内侧突出的突部的形状。由此,与自喷嘴吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状由于突部而经时变化。结果,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体自冷却对象物吸收的热量相比,气体每单位时间内自冷却对象物吸收的热量有所增加,由此,对于冷却对象物的换热率(导热系数)增加,能够提高冷却能力。

采用本发明的加热装置的喷嘴,与具有通常的圆形状的吹出口的喷嘴相比,每单位时间内对于加热对象物的换热率(导热系数)增加,加热能力提高,因此,能够减小用于使风扇旋转的电动机的输出,该风扇用于向喷嘴送出被加热器加热后的气体。结果,能够降低加热装置的消耗电力。

另外,采用本发明的加热装置,被加热对象物反射的气体不会妨碍自吹出口吹出的气体,因此,不会与自吹出口吹出的气体相干涉,能够防止降低该气体的温度、或者能够防止搅乱该气体的吹出方向。

另外,采用本发明的冷却装置的喷嘴,与具有通常的圆形状的吹出口的喷嘴相比,每单位时间内对于冷却对象物的换热率(导热系数)增加,冷却能力提高,因此,能够减小用于使风扇旋转的电动机的输出,该风扇用于向喷嘴送出被冷却机构冷却后的气体。结果,能够降低冷却装置的消耗电力。

附图说明

图1是表示第1实施方式的回流焊装置100的结构例的主视剖视图。

图2A是表示突部201的形状例的说明图。

图2B是表示突部203的形状例的说明图。

图2C是表示突部205的形状例的说明图。

图3是表示自吹出口210吹出的气体211的截面形状例的说明图。

图4是表示喷嘴装置1的结构例的立体图。

图5是表示喷嘴装置1的结构例的俯视图。

图6是表示喷嘴装置1的结构例的透视主视图。

图7是表示吹出喷嘴2的结构例的立体图。

图8是表示吹出喷嘴2的结构例的俯视图。

图9是表示吹出喷嘴2的结构例的仰视图。

图10是表示吹出喷嘴2的结构例的剖视立体图。

图11是表示喷嘴装置1的组装例的分解立体图。

图12是表示喷嘴装置1的组装后的主要部分剖视图。

图13是表示喷嘴装置1的特性例的说明图。

图14是表示第2实施方式的喷嘴装置1A的结构例的立体图。

图15是表示第3实施方式的吹出喷嘴2B的结构例的剖视立体图。

图16是表示第4实施方式的十字孔板10的结构例的立体图。

图17是表示第5实施方式的流动焊接装置30的结构例的主视图。

图18是表示流动焊接装置30的预加热器部33的结构例的剖视立体图。

图19是表示流动焊接装置30的预加热器部33的结构例的主视剖视图。

具体实施方式

下面,参照附图说明作为本发明的一个例子的回流焊装置及流动焊接装置。

第1实施方式

回流焊装置100的结构例

图1是表示第1实施方式的回流焊装置100的结构例的主视剖视图。如图1所示,回流焊装置100由主体部101、用于输送印刷电路板等加热对象物的传送带102构成。

在主体部101中存在预备加热区A、正式加热区B和冷却区C这三个区。在回流焊装置100中被锡焊的印刷电路板被传送带102按照预备加热区A、正式加热区B和冷却区C的顺序输送。

预备加热区A是用于将印刷电路板、安装在该印刷电路板上的电子部件等慢慢加热而使印刷电路板、安装在该印刷电路板上的电子部件等适应热量的区域,是使焊膏中的溶剂挥发的区域。预备加热区A根据焊锡的组成、印刷电路板的种类等有所不同,但一般在无铅膏的情况下被设定为150度~180度。正式加热区B的温度被设定得高于预备加热区A的温度(一般在无铅膏的情况下为240度),是用于使焊膏中的焊锡粉末熔融来进行锡焊的区域。冷却区C是用于将被锡焊后的印刷电路板冷却的区域。

在预备加热区A中,在传送带102的上下各3个区的每一个区中配置有第1加热器部(以下称作加热器部103),并且,在各加热器部103上设有喷嘴装置1。

在正式加热区B中,在传送带102的上下各两个区的每一个区中配置有第2加热器部(以下称作加热器部104),并且,在各加热器部104上设有喷嘴装置1。

另外,加热器部103、104由未图示的电热线加热器、风扇和用于使风扇旋转的风扇电动机等构成。加热器部103、104例如通过用电热线加热器加热气体并驱动风扇电动机而使风扇旋转,将加热后的气体作为热风吹出到回流焊装置100内。自加热器部103、104吹出的热风的流量由风扇电动机的转速来控制。通常将加热器部104的温度设定得高于加热器部103的温度。

在冷却区C中,在传送带102的上下各1个区的每一个区中配置有冷却部105,并且,在各冷却部105上设有喷嘴装置1。

冷却部105包括由未图示的水冷管等构成的冷却机构、风扇和用于使风扇旋转的风扇电动机等。冷却部105例如通过使水向水冷管的管内流动而将管冷却并使气体接触该管来冷却该气体。并且,冷却部105驱动风扇电动机而使风扇旋转,将被管冷却后的气体作为冷风自喷嘴装置1吹出到回流焊装置100内,将被锡焊后的印刷电路板冷却。

另外,预备加热区A和正式加热区B各自的区数、加热器部103、104的加热器数、加热器的上下配置方式并不限定于本例子,能够适当地变更。

上述喷嘴装置1包括后述的吹出喷嘴2,该吹出喷嘴2具有用于使气体(例如空气、氮气等非活性气体)流动的后述的气体流动路径、设置在该气体流动路径的前端的吹出口。

气体流动路径供被加热器部103、104加热后的气体、被冷却部105冷却后的气体在其中流动。吹出口吹出在气体流动路径中流动的气体,向印刷电路板吹出该气体。吹出口的平面形状是非圆形且具有向内侧突出的突部的形状。另外,吹出口的平面形状是具有朝向假想圆的内侧突出的突部的形状。

接着,说明具有朝向假想圆的内侧突出的突部的形状。图2A、图2B、图2C是表示突部201、203、205的形状例的说明图。如图2A所示,上述喷嘴装置1所具有的吹出口的平面形状具有自作为假想的圆的单点划线所示的假想圆200朝向该假想圆200的内侧地用斜线表示的突部201。在形成该突部201时,形成有十字形状的开口部202。另外,如图2B所示,喷嘴装置1所具有的吹出口的平面形状具有自单点划线所示的假想圆200朝向该假想圆200的内侧地用斜线部表示的突部203。在形成该突部203时,形成有星形状的开口部204。另外,如图2C所示,喷嘴装置1所具有的吹出口的平面形状具有自单点划线所示的假想圆200朝向该假想圆200的内侧地用斜线部表示的突部205。在形成该突部205时,形成有椭圆形状的开口部204。

这样,喷嘴装置1所具有的吹出口的平面形状是具有朝向假想圆的内侧突出的突部的形状时,与自该吹出口吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状由于突部而经时变化。

气体的截面形状经时变化是指,例如,如图3所示,在将吹出口210的截面形状设为十字形状时,以该十字形状的凸部平坦、凹部突出的方式使气体211的形状经时交替地且在衰减的同时在时间t1所示那样的形状和时间t2所示的那样的形状之间变化(另外,图3所示的时间t0的气体211是刚刚自吹出口210吹出之后的形状,是与该吹出口210的形状大致相同的形状)。有时将该现象称作转换现象。与不会产生转换现象的自通常的圆形状的吹出口吹出的气体相比,在产生该转换现象时,热量的保存性提高(换言之,能够缓和自吹出口210吹出的气体的热量的衰减)。由此,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,气体每单位时间内赋予对象物(或者自对象物吸收)的热量增加。

即,在本实施方式的回流焊装置100中,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,在利用被加热器部103、104加热后的气体的情况下,气体每单位时间内赋予印刷电路板的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。另外,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体自印刷电路板吸收的热量相比,在利用被冷却部105冷却后的气体的情况下,气体每单位时间内自印刷电路板吸收的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。

因而,在本实施方式的回流焊装置100中,例如在利用风扇向吹出喷嘴2送出被加热器部103、104加热后的气体或者被冷却部105冷却后的气体的情况下,能够减小用于使向吹出喷嘴2进行送出的风扇旋转的风扇电动机的输出。结果,与以往的回流焊装置相比,能够降低消耗电力,风扇和风扇电动机的寿命提高。

喷嘴装置1的结构例

接着,说明设置在加热器部103、104上的喷嘴装置1的结构例。图4是表示喷嘴装置1的结构例的立体图,图5是其俯视图,图6是其透视主视图。

如图4、图5、图6所示,喷嘴装置1由吹出喷嘴2、喷嘴罩3、安装板4和固定板5构成。在吹出喷嘴2的前端设有作为吹出口的一个例子的十字形状的孔(以下称作十字孔22)。吹出喷嘴2借助十字孔22吹出被上述加热器部103、104加热后的气体。

在吹出喷嘴2上覆盖有喷嘴罩3。在喷嘴罩3中以吹出喷嘴用孔3a和吸入口3b互相接近的方式设有吹出喷嘴用孔3a和吸入口3b。吹出喷嘴用孔3a嵌合在吹出喷嘴2的前端。吸入口3b具有长圆形状,用于将积存在隔焰炉内的气体、自吹出喷嘴2吹出并碰撞于印刷电路板等对象物而反射的气体吸入。被该印刷电路板反射的气体有时会与自十字孔22吹出的高温的气体相干涉。被印刷电路板反射的气体被印刷电路板吸收热量而该气体的温度降低,若与自十字孔22吹出的气体相干涉,则有时会降低自十字孔22吹出的气体的温度、或者搅乱自十字孔22吹出的气体的吹出方向。因此,设置吸入口3b,将被印刷电路板反射的气体立即吸入到吸入口3b中。由此,被印刷电路板反射的气体不会妨碍自十字孔22吹出的气体。

在吹出喷嘴2和喷嘴罩3的下部设有安装板4。安装板4用于安装吹出喷嘴2和喷嘴罩3。在安装板4的外周部设有加热器部安装孔4a。加热器部安装孔4a是为了通过利用螺钉等螺纹接合于加热器部103、104来将喷嘴装置安装在加热器部103、104上而设置的。另外,在安装板4的两侧设有用于使被吸入口3b吸入的隔焰炉内的气体回流到加热器部103、104中的吸入口4c(参照图11和图12)。

固定板5以支承着吹出喷嘴2的状态安装在安装板4的下部。固定板5用于将吹出喷嘴2固定于喷嘴罩3的吹出喷嘴用孔3a。喷嘴罩3和安装板4利用螺纹固定等公知的方法固定。另外,固定板5在与十字孔22相对应的位置具有固定板孔5a(参照图11)。固定板孔5a是供被加热器部103、104加热后的气体通过而供给到吹出喷嘴2的孔。

这样地构成的喷嘴装置1将被加热器部103、104加热后的气体自固定板5的固定板孔5a经由吹出喷嘴2的十字孔22吹出到回流焊装置100的隔焰炉内,向印刷电路板吹出该气体来将印刷电路板加热到规定的温度。另外,被吹到印刷电路板而反射的气体经由喷嘴罩3的吸入口3b和安装板4的吸入口4c回流到加热器部103、104中。该回流的气体重复再次被加热器部103、104加热、该被加热后的热风自吹出喷嘴2吹出到隔焰炉内这样的循环。

另一方面,十字孔22的截面形状如上所述呈具有朝向假想圆的内侧突出的突部的形状。由此,与自十字孔22吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状由于突部而经时变化。即,产生转换现象,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,气体每单位时间内赋予印刷电路板的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。

因而,本实施方式的喷嘴装置1例如在利用风扇向吹出喷嘴2送出被加热器部103、104加热后的气体的情况下能够减小用于使向吹出喷嘴2进行送出的风扇旋转的风扇电动机的输出。结果,与以往的回流焊装置相比,在将喷嘴装置1安装于回流焊装置时,能够降低消耗电力,风扇电动机的寿命提高。

并且,在喷嘴装置1中,吸入口3b吸入自十字孔22吹出并碰撞于印刷电路板而反射的气体,因此,能够防止被印刷电路板反射的气体妨碍自十字孔22吹出的气体。结果,喷嘴装置1不会使自十字孔22吹出的气体与被印刷电路板反射的气体相干涉,能够防止降低该气体的温度、或者能够防止搅乱该气体的吹出方向。

另外,针对加热器部103、104说明了本例子的喷嘴装置1,但在喷嘴装置1设于冷却部105的情况下,气体每单位时间内自印刷电路板吸收的热量比自通常的圆形状的吹出口吹出的气体自印刷电路板吸收的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。由此,能够减小用于使向吹出喷嘴2进行送出的风扇旋转的风扇电动机的输出。结果,与以往的回流焊装置相比,能够降低消耗电力,风扇和风扇电动机的寿命提高。

吹出喷嘴2的结构例

接着,说明吹出喷嘴2的结构例。图7是表示吹出喷嘴2的结构例的立体图。如图7所示,吹出喷嘴2由喷嘴主体部21和十字孔22构成。喷嘴主体部21在其下端部具有凸部21a,喷嘴主体部21由铝、铜等导热系数良好的金属材料形成。该凸部21a用于嵌合于在图11中后述的安装板4的喷嘴安装孔4b。另外,在喷嘴主体部21中设有气体流动路径24(参照图10)。气体流动路径24供被加热器部104、105加热后的气体、被冷却部105冷却后的气体流动到处于喷嘴前端的十字孔22。

在本实施方式中,在喷嘴主体部21上设有两个十字孔22。十字孔22具有使与自该十字孔22吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状经时变化的功能。

图8是表示吹出喷嘴2的结构例的俯视图,图9是其仰视图,图10是其剖视立体图。如图8及图9所示,用于供给气体的十字孔22的后端(以下称作十字孔下部22b)的十字形状的大小大于用于吹出气体的十字孔22的前端(以下称作十字孔上部22a)的十字形状的大小。即,如图10所示,十字孔22从用于供给气体的十字孔下部22b到用于吹出气体的十字孔上部22a地倾斜。另外,处于喷嘴主体部21的内部的气体流动路径24呈十字形状。

这样构成的吹出喷嘴2将被加热器部103、104加热后的气体、被冷却部105冷却后的气体自固定板5的固定板孔5a经由吹出喷嘴2的气体流动路径24和十字孔22吹出到回流焊装置100的隔焰炉内,向印刷电路板吹出该气体。十字孔22的截面形状如上所述具有呈朝向假想圆的内侧突出的突部的形状。由此,与自十字孔22吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状由于突部而经时变化(转换现象)。即,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,在利用被加热器部103、104加热后的气体的情况下,气体每单位时间内赋予印刷电路板的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。另外,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体自印刷电路板吸收的热量相比,在利用被冷却部105冷却后的气体的情况下,气体每单位时间内自印刷电路板吸收的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。

因而,本实施方式的吹出喷嘴2例如在利用风扇向该吹出喷嘴2送出被加热器部103、104加热后的气体或者被冷却部105冷却后的气体的情况下,能够减小用于使向该吹出喷嘴2进行送出的风扇旋转的风扇电动机的输出。结果,与以往的回流焊装置相比,在将吹出喷嘴2安装于回流焊装置时,能够降低消耗电力,风扇和风扇电动机的寿命提高。

喷嘴装置1的组装例

接着,说明安装在加热器部104、105的喷嘴装置1的组装例。图11是表示喷嘴装置1的组装例的分解立体图。图12是表示喷嘴装置1的组装后的主要部分剖视图。如图11所示,喷嘴装置1由吹出喷嘴2、喷嘴罩3、安装板4和固定板5构成。

吹出喷嘴2在喷嘴主体部21上设有十字孔22。十字孔22既可以通过在利用模具铸造法等制作喷嘴主体部21之后利用钻头等进行穿设而形成,也可以利用模具铸造法等同时制作喷嘴主体部21和十字孔22。在图11中,为了易于观看附图,省略了一部分的吹出喷嘴2。

在喷嘴罩3中穿设有吹出喷嘴用孔3a和吸入口3b。吹出喷嘴用孔3a为了以包围图8所示的十字孔上部22a的方式嵌合而具有比十字孔上部22a大一圈的直径。吸入口3b具有长圆形状,为了使该吸入口3b位于吹出喷嘴2的附近而将该吸入口3b穿设在吹出喷嘴用孔3a的附近。吹出喷嘴用孔3a和吸入口3b既可以通过利用钻头等穿设在喷嘴罩3上而形成,也可以通过利用冲压模具进行冲孔来穿设在喷嘴罩3上而形成。

在安装板4上穿设有加热器部安装孔4a、喷嘴安装孔4b和吸入口4c。喷嘴安装孔4b为了供处于吹出喷嘴2的后端的凸部21a抵接而小于凸部21a的外周。另外,若有压入倾向地将吹出喷嘴2相对于喷嘴安装孔4b插入,则在组装喷嘴装置1时,能够将吹出喷嘴2临时固定于安装板4,因此,在将后述的固定板5安装于安装板4时易于进行作业。

吸入口4c用于使自喷嘴罩3的吸入口3b吸入的气体回流到加热器部103、104中。与上述喷嘴罩3同样,加热器部安装孔4a、喷嘴安装孔4b和吸入口4c既可以通过利用钻头穿设在安装板4上而形成,也可以通过利用冲压模具进行冲孔来穿设在安装板4上而形成。另外,在安装板4的外周设有嵌合槽4d。嵌合槽4d用于将覆盖安装板4的上部的喷嘴罩3的外周部嵌合。能够利用嵌合槽4d使喷嘴罩3不会自安装板4错开地组装喷嘴罩3。

在固定板5上穿设有固定板孔5a。固定板孔5a是为了将被加热器部103、104加热后的气体供给到十字孔下部22b并自十字孔22向回流焊装置100的隔焰炉内吹出热风而设置的,该固定板孔5a是比十字孔下部22b大的孔。与上述喷嘴罩3和安装板4同样,固定板孔5a既可以通过利用钻头穿设在固定板5上而形成,也可以通过利用冲压模具进行冲孔来穿设在固定板5上而形成。喷嘴罩3、安装板4和固定板5的制作方法能够适当地变更。另外,固定板孔5a的形状并不限定于圆形状,也可以与十字孔下部22b的形状相对应地是十字形状等。

在如上所述形成吹出喷嘴2、喷嘴罩3、安装板4和固定板5的前提下,如图11所示,首先将吹出喷嘴2从十字孔上部22a侧安装于安装板4的喷嘴安装孔4b中。于是,喷嘴安装孔4b的下部抵接于处于吹出喷嘴2后端的凸部21a,吹出喷嘴2与安装板4嵌合。

其次,在嵌合的吹出喷嘴2和安装板4的下部安装固定板5。此时,通过将螺钉螺纹接合在固定板5的未图示的螺孔中,将固定板5以支承着吹出喷嘴2的状态安装于安装板4,吹出喷嘴2、安装板4和固定板5一体化。

最后,利用喷嘴罩3将一体化的吹出喷嘴2、安装板4和固定板5的上部覆盖。如图12所示,由于在安装板4上设有嵌合槽4d,因此,喷嘴罩3的外周部借助该嵌合槽4d嵌合于安装板4,从而喷嘴罩3不会自安装板4错开。然后,利用螺纹固定等公知的方法固定喷嘴罩3和安装板4。能够利用这样的方法简单地组装喷嘴装置1。

另外,也可以利用焊接将吹出喷嘴2、安装板4、固定板5与喷嘴罩3接合起来。另外,也可以是如下这样的结构:在喷嘴罩3上直接螺纹固定吹出喷嘴2,通过将吹出喷嘴2固定在喷嘴罩上来省掉安装板4。喷嘴装置1的组装方法并不限定于本例子,能够适当地变更。

喷嘴装置1的特性例

接着,说明喷嘴装置1的特性例。图13是表示将纵轴设为导热系数、横轴设为使设在加热器部、冷却部的风扇旋转的风扇电动机的输出时的喷嘴装置1的特性例的说明图。如图13所示,本发明的吹出口具有十字形状的喷嘴装置1的特性L1比以往的吹出口具有圆形状的喷嘴装置的特性L2更陡峭地上升。这意味着,与以往的特性L2相比,本发明的特性L1提高了导热促进。

例如,在以往的喷嘴装置使风扇电动机的输出为100%地向印刷电路板吹出气体时,以往的喷嘴装置的导热系数约为112W/(m2K)。然而,若查看导热系数约为112W/(m2K)时的本发明的喷嘴装置1的特性L1,则风扇电动机的输出约为75%。即,使以往的喷嘴装置的风扇电动机的输出为100%的状况在本发明的喷嘴装置中成为使风扇电动机的输出约为75%即可的状况,会削减约25%的消耗电力。

本发明的喷嘴装置1如上所述导热系数良好的一个理由在于喷嘴装置1的吹出口具有十字形状(十字孔22)。自吹出喷嘴2经由十字形状的吹出口吹出的气体使与该吹出方向垂直的方向的气体的截面形状经时变化(转换现象)。与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,由于该转换现象,气体每单位时间内赋予印刷电路板的热量有所增加,能够提高导热特性。

这样,采用第1实施方式的回流焊装置100,加热器部103、104加热气体,并且冷却部105冷却气体,吹出喷嘴2将被加热器部103、104加热后的气体或者被冷却部105冷却后的气体自平面形状为非圆形且具有向内侧突出的突部的吹出口(十字孔22)吹出。以此为前提,吸入口3b吸入自十字孔22吹出并碰撞于印刷电路板而反射的气体。由此,能够防止被印刷电路板反射的气体妨碍自十字孔22吹出的气体。结果,被印刷电路板反射的气体不会与自十字孔22吹出的气体相干涉,能够防止降低该气体的温度、或者能够防止搅乱该气体的吹出方向。

另外,采用本实施方式的喷嘴装置1,利用风扇向吹出喷嘴2送出被加热器部104、105加热后的气体或者被冷却部105冷却后的气体。然后,吹出喷嘴2将被风扇送出的气体从十字孔22吹出。以此为前提,十字孔22的平面形状是非圆形且具有向内侧突出的突部的形状。由此,与自吹出喷嘴2的十字孔22吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状经时变化(转换现象)。与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,由于该转换现象,在利用被加热器部103、104加热后的气体的情况下,气体每单位时间内赋予印刷电路板的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。另外,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体自印刷电路板吸收热量相比,在利用被冷却部105冷却后的气体的情况下,气体每单位时间内自印刷电路板吸收的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。

结果,能够减小用于使风扇旋转的风扇电动机的输出,该风扇用于向喷嘴送出被加热器部104、105加热后的气体或者被冷却部105冷却后的气体。结果,能够降低回流装置的消耗电力,风扇和风扇电动机的寿命提高。

另外,在本实施方式中,以在喷嘴主体部21上设有两个十字孔22的方式进行了说明,但既可以仅设有1个十字孔22,或者也可以设有3个以上的十字孔22。在喷嘴主体部21的十字孔22是1个的情况下,该十字孔22的设置位置容易变更,而且,易于使设置在喷嘴装置1上的十字孔22的个数增加、减少,从而能够应对迅速的设计变更。另外,在喷嘴主体部21的十字孔22是3个以上的情况下,部件件数变少,能够降低制造成本。

另外,在本实施方式中,以十字形状说明了吹出口和气体流动路径的截面形状,但也可以形成为椭圆形状、星形状和多边形状等。

另外,在本实施方式中,对喷嘴主体部21和十字孔22为一体的吹出喷嘴2进行了说明,但喷嘴主体部21与十字孔22也可以是相互独立的。

第2实施方式

在本实施方式中,说明使在上述第1实施方式中说明的喷嘴装置1的吸入口3b的形状变更而成的喷嘴装置1A。由于名称和附图标记与上述第1实施方式相同的构件具有相同的功能,因此省略其说明。

图14是表示第2实施方式的喷嘴装置1A的结构例的立体图。如图14所示,喷嘴装置1A由吹出喷嘴2和喷嘴罩3A构成。吹出喷嘴2与在上述第1实施方式中说明的吹出喷嘴相同。

在喷嘴罩3A上穿设有吹出喷嘴用孔3a和吸入口3c。吸入口3c具有圆形状,为了使其位于吹出喷嘴2的附近而将其穿设在吹出喷嘴用孔3a的附近。于是,吸入口3c将积存在隔焰炉内的气体、自吹出喷嘴2吹出并碰撞于印刷电路板等而反射的气体吸入。

在本实施例的情况下,在相邻的3个吹出喷嘴用孔3a的外接圆的圆心设有吸入口3c。

这样,采用第2实施方式的喷嘴装置1A,吹出喷嘴2在其前端设有十字孔22,经由该十字孔22吹出气体而向印刷电路板吹出气体。吸入口3c具有圆形状,设在吹出喷嘴2附近,将自吹出喷嘴2吹出并碰撞于印刷电路板而反射的气体吸入。

由此,由于吸入口3c配置在自接近的3个吹出喷嘴用孔3a远离的位置,因此,吹出的气体与吸入的气体的干涉较少而没有问题。即,吸入口3c更多地吸入被印刷电路板反射的气体。由此,在自十字孔22吹出的气体是被加热器部加热后的气体的情况下,喷嘴装置1A防止被印刷电路板反射的气体使自十字孔22吹出的气体的温度降低。另外,在自十字孔22吹出的气体是被冷却部冷却后的气体的情况下,喷嘴装置1A防止被印刷电路板反射的气体使自十字孔22吹出的气体的温度提高。结果,能够减小使用者所设定的气体温度与向印刷电路板吹出的实际的气体温度之差。

另外,在上述第1实施方式及第2实施方式中,说明了在喷嘴罩3、3A上设有多个吸入口3b、3c的喷嘴装置1、1A,但也可以是不设置多个吸入口、而像安装板4那样地在两侧、规定的部位设置较大的吸入口的喷嘴装置。该吸入口的大小能够适当地变更。

第3实施方式

在本实施方式中,说明对在上述第1实施方式中说明的吹出喷嘴2的形状进行变更而成的吹出喷嘴。由于名称和附图标记与上述第1实施方式相同的构件具有相同的功能,因此省略其说明。

图15是表示第3实施方式的吹出喷嘴2B的结构例的剖视立体图。如图15所示,吹出喷嘴2B由喷嘴主体部21B和十字孔构件23B构成。

喷嘴主体部21B与上述的一体地形成有十字孔的喷嘴主体部21不同,该喷嘴主体部21B是在圆柱状的气体流动路径24B的前端嵌入十字孔构件23B而成的。喷嘴主体部21B由铝、铜等导热系数良好的金属材料形成,既可以通过利用冲压模具进行冲孔来穿设而形成气体流动路径24B,也可以利用模具铸造法等来制作,该喷嘴主体部21B能够比上述喷嘴主体部21更容易地制作。

十字孔构件23B是通过在板构件上穿设十字孔22B而成的。十字孔22B的平面形状是非圆形且具有向内侧突出的突部的形状。另外,十字孔22B例如利用冲压模具进行冲孔而穿设。另外,为了防止由热膨胀系数的不同引起的应变等,期望十字孔构件23B由与喷嘴主体部21B相同的金属材料形成。

吹出喷嘴2B能够通过在如上所述形成的喷嘴主体部21B的上部嵌入十字孔构件23B来组装。因此,能够降低该吹出喷嘴2B的制造成本。由此,也能够使搭载有吹出喷嘴2B的喷嘴装置、回流焊装置的成本降低。

这样形成的吹出喷嘴2B具有与上述吹出喷嘴2同样的导热系数-风扇电动机的输出特性(参照图13)。具有这样的特性的理由在于,十字孔22B的平面形状是非圆形且具有向内侧突出的突部的形状,与自十字孔22B吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状由于突部而经时变化(转换现象),与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,在利用被加热器部加热后的气体的情况下,气体每单位时间内赋予印刷电路板的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数),另外,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体自印刷电路板吸收的热量相比,在利用被冷却部冷却后的气体的情况下,气体每单位时间内自印刷电路板吸收的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。

由此,吹出喷嘴2B能够减小用于使风扇旋转的风扇电动机的输出,该风扇用于向喷嘴送出被加热器部加热后的气体或者被冷却部冷却后的气体。结果,能够降低回流装置的消耗电力,风扇和风扇电动机的寿命提高。

第4实施方式

在本实施方式中,说明能够替代在上述第1实施方式及第2实施方式中说明的喷嘴装置1、1A的十字孔板10。

图16是表示第4实施方式的十字孔板10的结构例的立体图。如图16所示,十字孔板10由板主体部11、十字孔12、吸入口13和安装孔14构成。十字孔板10用于替代上述第1实施方式及第2实施方式所示的喷嘴装置1、1A,十字孔板10不是喷嘴形状,而是设为板形状,从而能够削减制造成本。例如,借助安装孔14安装十字孔板10,以替代被安装在图1所示的回流焊装置100中的喷嘴装置1。

在板主体部11上设有十字孔12、吸入口13和安装孔14。被图1所示的加热器部103、104加热后的气体、被冷却部105冷却后的气体自呈锯齿状穿设在板主体部11上的十字孔12被吹出。在自十字孔12吹出的气体中产生转换现象,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,气体每单位时间内赋予对象物的(或者自对象物吸收的)热量有所增加。

自十字孔12吹出而热量增加的气体例如碰撞于被输送到十字孔板10的正上方或者正下方的印刷电路板。于是,该气体被该印刷电路板反射并被吸入口13吸入。由此,自印刷电路板反射的气体不会妨碍自十字孔12吹出的气体。另外,为了不使微粒等进入到预加热部33内部,在吸入口13上设有网。

这样,采用第4实施方式的十字孔板10,通过替代喷嘴装置1、1A而将十字孔板10安装在回流焊装置100中,在自十字孔板10吹出的气体中产生转换现象,能够增加气体每单位时间内赋予对象物的(或者自对象物吸收的)热量。

由此,在例如利用风扇向十字孔12送出被图1所示的加热器部103、104加热后的气体或者被冷却部105冷却后的气体的情况下,能够减小用于使该风扇旋转的风扇电动机的输出。结果,与以往的回流焊装置相比能够降低消耗电力,风扇和风扇电动机的寿命提高。另外,与在第1实施方式~第3实施方式中说明的吹出喷嘴2、2B相比能够削减制造成本。

第5实施方式

在本实施方式中,对包括在上述第4实施方式中说明的喷嘴装置1的流动焊接装置30进行说明。由于名称和附图标记与上述第1实施方式~第4实施方式相同的构件具有相同的功能,因此省略其说明。

流动焊接装置30的结构例

首先,说明流动焊接装置30的结构例。图17是表示第5实施方式的流动焊接装置30的结构例的主视图。如图17所示,流动焊接装置30由主体外壳31、输送部32、预加热器部33、喷流焊锡槽34和冷却部35构成。

主体外壳31覆盖输送部32、预加热器部33、喷流焊锡槽34和冷却部35,该主体外壳31对未图示的印刷电路板进行保护,使未图示的印刷电路板不被来自外部的灰尘等微粒污染。

输送部32用于输送印刷电路板。输送部32按照预加热器部33、喷流焊锡槽34和冷却部35的顺序输送印刷电路板,将印刷电路板输出到流动焊接装置30之外。

预加热器部33利用热风使在作为印刷电路板投入到流动焊接装置30之前的工序的助熔工序中涂敷有助熔剂的该印刷电路板干燥,而且在利用后述的喷流焊锡槽34进行锡焊时,为了提高作为使焊锡附着于印刷电路板的程度的焊锡的附着力而对该印刷电路板进行预备加热(在图18及图19中详细说明预加热器部33)。

在预加热器部33中设有在第4实施方式中说明的十字孔板10(参照图16)。预加热器部33自穿设于十字孔板10的十字孔12吹出热风。与自十字孔12吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状由于突部而经时变化(转换现象),因此,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体的热量相比,被预加热器部33加热后的气体每单位时间内赋予印刷电路板的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。

另外,预加热器部33包括第1加热器~第4加热器,第1加热器~第4加热器在印刷电路板的输送方向上并列设置,第1加热器~第4加热器能够分别调节温度。

喷流焊锡槽34与预加热器部33相邻地设置。喷流焊锡槽34向被预加热器部33干燥后的印刷电路板喷出焊锡,在印刷电路板的规定部位形成焊锡。

冷却部35与喷流焊锡槽34相邻地设置。冷却部35向印刷电路板送出利用构成该冷却部35的未图示的风扇产生的送风,将利用预加热器部33和喷流焊锡槽34加热后的印刷电路板冷却。通过利用冷却部35冷却印刷电路板,能够防止在附着于印刷电路板的焊锡中产生的裂纹等。

在冷却部35中,与预加热器部33同样设有具有十字孔12的吹出口的十字孔板10。冷却部35自十字孔板10的十字孔12吹出冷风。与自十字孔12吹出的气体的吹出方向垂直的方向的气体的截面形状由于突部而经时变化,因此,与自通常的圆形状的吹出口吹出的气体自印刷电路板吸收的热量相比,被冷却部35冷却后的气体每单位时间内自印刷电路板吸收的热量有所增加,能够增加对于印刷电路板的换热率(导热系数)。

预加热器部33的结构例

接着,说明预加热器部33的结构例。图18是表示流动焊接装置30的预加热器部33的结构例的剖视立体图,图19是其主视剖视图。如图18及图19所示,预加热器部33由十字孔板10、整流板331、加热器332、风扇333和电动机334构成。

在预加热器部33的上方设有十字孔板10。在十字孔板10的下部、即预加热器部33的内部设有整流板331和加热器332。整流板331用于对自十字孔12吹出的气体流动进行整流。加热器332用于将利用设于十字孔板10的吸入口13吸入的气体加热。

在加热器332的正下方设有风扇333。风扇333是所谓的多叶片风扇,是将从纵向吸入的气体向横向喷出的风扇。在风扇333上设有电动机334。电动机334是用于轴支承风扇333而使该风扇333以希望的转速旋转的动力源。利用未图示的控制部控制电动机334的转速、加热器332的加热温度,由此,能够控制向被输送到预加热器部33的印刷电路板吹出的气体的温度。

这样,采用第5实施方式的流动焊接装置30,利用具有十字孔12的吹出口的十字孔板10增加对于印刷电路板的换热率(导热系数),因此,能够减小用于使风扇旋转的风扇电动机的输出,该风扇用于向喷嘴送出被预加热器部33加热后的气体或者被冷却部35冷却后的气体。结果,能够降低流动焊接装置的消耗电力,风扇和风扇电动机的寿命提高。

另外,在本实施方式中,说明了设有十字孔板10的流动焊接装置,但并不限定于此,即使在替代十字孔板10而设有在第1实施方式及第2实施方式中说明的喷嘴装置1、1A的流动焊接装置中,也能够得到上述效果。

另外,本发明并不仅限定于回流焊装置、流动焊接装置,也能够应用于利用热风进行加热的加热装置、利用冷风进行冷却的冷却装置。

附图标记说明

1、1A、喷嘴装置;2、2B、吹出喷嘴;3、3A、喷嘴罩;3a、吹出喷嘴用孔;3b、3c、4c、吸入口;4、安装板;5、固定板;10、十字孔板;21、21B、喷嘴主体部;22、十字孔;23B、十字孔构件;30、流动焊接装置;100、回流焊装置;101、主体部;102、传送带;103、第1加热器部;104、第2加热器部;105、冷却部;200、假想圆;201、203、205、突部;202、十字形状的开口部;204、星形状的开口部;206、椭圆形状的开口部。

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