一种回流焊炉的制作方法

本实用新型属于回流焊的领域，特别涉及一种回流焊炉。

背景技术：

电子产品的表面封贴(SMT)一般是通过回流焊技术完成的，回流焊技术是在回流焊炉炉膛内，将一定比例的空气或氮气加热到足够高的温度后吹向已经贴好元件的线路板，使元件两侧的焊料融化后与主板粘结。在这一过程中，需要通过气体控制系统将回流焊炉膛中的氧气体积比例控制在万分之八以下，因此需要不间断的通入较多的氮气，成本过高。

因此，现有技术中设置了与回流焊炉炉膛相连的气体回收装置，使气体从回流焊炉炉膛输出后，经过分离器除去气体中的助焊剂，然后再将气体送回到炉膛内进行重复利用。其中分离器的输出端和炉膛之间安装有氧气含量检测传感器，除去助焊剂后的气体通过氧气含量检测传感器获得气体中氧气含量的结果，并且根据该结果控制向炉膛内输入的氮气量，使回流焊炉炉膛中的氧气和氮气含量比例维持在设定的范围内。

因此，有需要提供一种改进在回流焊炉炉膛内的氮气回收控制装置。

技术实现要素：

发明人经过长期的试验和观察，发现包括现有技术的回流焊炉，其焊接产品质量有时会不稳定，原因是回流焊炉炉膛中的气体比例未能稳定的维持在设定的范围内。发明人经过检测后发现，现有的分离器中的分离工艺很难完全的除去气体中的助焊剂，微量的助焊剂容易凝结在传感器的检测端，造成传感器在长久工作时读数不准甚至失效，从而使得不能进行有效地氮气比例控制。

在分离器的下游简单加上一级过滤装置会增加过滤通道中的气体流通阻力，从而造成其他问题。

为了解决以上问题，本实用新型的至少一个目的是提供一种回流焊炉，使回流焊炉炉膛中的气体比例稳定，并且可以改善经过分离器后残留的助焊剂的成分，从而保护传感器。

为了实现上述目的，本实用新型的第一方面提供了一种回流焊炉，所述回流焊炉包括回流焊炉炉膛，所述回流焊炉炉膛包括气体出口和气体入口，所述回流焊炉还包括：

分离器，所述分离器包括分离器入口和分离器出口，所述分离器入口与所述回流焊炉炉膛的气体出口流体连通，使得所述回流焊炉炉膛中的气体流入分离器中；

沸石箱，所述沸石箱包括沸石箱入口和沸石箱出口，所述沸石箱入口与所述分离器出口相连通，所述沸石箱出口与所述回流焊炉炉膛的气体入口流体连通，使得流经分离器的气体进入沸石箱，并且使得流经沸石箱的气体从所述沸石箱出口流出；

传感器，所述传感器设置在所述沸石箱出口与所述回流焊炉炉膛的气体入口之间的气体通道中。

根据上述第一方面，所述回流焊炉炉膛上设有氮气调节通道，所述回流焊炉还包括：

氮气调节阀，所述氮气调节阀与氮气调节通道相连，用于调节氮气输入量；

控制装置，所述控制装置接收从所述传感器输送来的检测信号，并根据传感器的检测信号来控制所述氮气调节阀。

根据上述第一方面，所述沸石箱包括：

箱体，所述箱体具有容腔；

内网笼，内网笼可拆卸地安装在容腔中，在所述内网笼的至少两侧设有网格，所述内网笼中容纳沸石，并且所述网格用于阻挡沸石；

箱盖，所述箱盖密封所述容腔。

根据上述第一方面，所述沸石为多角形形状，使得所述沸石之间具有空隙。

根据上述第一方面，所述沸石的颗粒平均粒径不小于或为2cm。

根据上述第一方面，所述箱盖与所述箱体之间设有密封垫。

根据上述第一方面，所述内网笼流过氮气相对的两个侧壁为多孔板。

本实用新型的回流焊炉通过使流经分离器的气体进入沸石箱，气体在分离器中除去大部分助焊剂后，在沸石箱中进一步去除助焊剂，从而保护与沸石箱出口相连的传感器。本实用新型的沸石箱中填充有沸石，沸石内部充满了细微的孔穴和通道，使沸石对于已经经过分离器去除助焊剂后的气体，剩下的低含量助焊剂成分具有特别显著的去除效果。并且多角形形状的沸石具有一定的体积，能够在沸石箱中支撑出一定的间隙，从而使沸石箱几乎不对气体的流动造成阻力。沸石箱中的容腔中具有内网笼，内网笼在容纳并阻挡沸石的同时，也便于沸石的更换。同时，根据传感器的检测结果来控制向炉膛内输入氮气量，使炉膛内的气体比例稳定。

附图说明

图1为本实用新型的回流焊炉各部件的连接框图；

图2为本实用新型中包含沸石箱的局部结构示意图；

图3为图2的局部爆炸图，用于示出沸石箱更具体的部件结构；

图4为图2的俯视图，用于示出沸石箱更具体的外部安装结构；

图5为图4沿A-A向的剖视图，用于示出沸石箱更具体的内部安装结构；

图6A为根据本实用新型的一个实施例的内网笼侧壁结构示意图；

图6B为根据本实用新型的另一个实施例的内网笼侧壁结构示意图。

具体实施方式

下面将参考构成本说明书一部分的附图对本实用新型的各种具体实施方式进行描述。应该理解的是，虽然在本实用新型中使用表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制。在可能的情况下，本实用新型中使用的相同或者相类似的附图标记指的是相同的部件。

回流焊炉中的电子电器板在回流焊时，高温环境会使得助焊剂蒸发为气体并与其他气体混合，混合后含有助焊剂成分的气体通过回流焊炉炉膛上的气体出口流出，经过分离器去除助焊剂成分后，再经过回流焊炉炉膛上的气体入口回到回流焊炉炉膛中完成气体的循环利用。所述的其他气体可以是用在回流焊炉内部的空气或特定惰性气体或惰性气体混合物。在本实用新型的回流焊炉中，所述的其他气体是指的比例特定的氮气和氧气混合物。

其中，气体的运送流动是利用由风扇(图中未示出)在回流焊炉中产生的负压来实现的。在现有的回流焊炉中，该风扇通常已存在于回流焊炉内。在该负压不足以使气体流动完成气体的循环的情况下，也可以利用附加的风扇或电动机增加气体流动的动力。

图1示出了本实用新型的回流焊炉100各部件的连接框图。具体来说如图1所示，本实用新型的回流焊炉包括回流焊炉炉膛101、分离器105、沸石箱107和传感器106。回流焊炉炉膛101上具有气体出口102和气体入口103。

通过气体管道连通气体出口102和分离器105的分离器入口110，可以使含有助焊剂的气体从气体出口102流入分离器105中，通过分离器105除去绝大部分的助焊剂。分离器105还具有分离器出口111，通过气体管道连通分离器出口111和沸石箱107的沸石箱入口112，可以使得流经分离器105的气体再进入沸石箱107中，并且从沸石箱107的沸石箱出口113流出，使气体在沸石箱107中完全去除残留的助焊剂。传感器106设置在沸石箱出口113与回流焊炉炉膛的气体入口103之间的气体管道中，使得完全去除了助焊剂的气体在从沸石箱出口113流出后，能够先经过传感器106检测氧气浓度，并且可以得到检测信号后，再经过气体入口103输送至回流焊炉炉膛101。

所述的气体管道可同等地替代另一种导管、类似于通道等等。

依然如图1所示的回流焊炉中，还包括氮气调节通道115、氮气调节阀116和控制装置120。氮气调节通道115的一端与回流焊炉炉膛101相连通，另一端与氮气源117相连通，用于向回流焊炉炉膛101输送氮气。氮气调节阀116位于氮气调节通道115中，通过控制装置120可以控制氮气调节阀116，从而控制向回流焊炉炉膛101中输送的氮气量。控制装置120接收来自传感器106反映氮气比例的检测信号，根据该检测信号控制是否需要适量的氮气被输送至回流焊炉炉膛101中，以保证回流焊炉炉膛101中的氮气和氧气比例维持在预先设定的比例。在本实用新型的回流焊炉中，由于氧气的体积比例仅需控制在万分之八以下，因此不需要另外设置氧气调节通道。而在惰性气体为其他气体的情况下，本领域技术人员也可以设置其他气体调节通道，并且将调节气体大小的调节阀与控制装置120相连。

由此，本实用新型的工作过程为：回流焊炉开始焊接后，产生的助焊剂蒸汽与氮气、氧气混合为含有助焊剂成分的气体，该气体从气体出口102流出后经过分离器105中使用分离的工艺除去大部分助焊剂，再经过沸石箱107使用流动过滤工艺除去剩余的助焊剂，最后经过气体入口103回到回流焊炉炉膛101中，继续参与回流焊的焊接过程。并且，该气体在回到气体入口103之前先经过传感器106来检测气体中的氧气含量，根据检测结果调节氮气调节阀116，使氮气从氮气源117按比例输送至回流焊炉炉膛101中，以维持回流焊炉炉膛101中的氮气和氧气的比例，保证在焊接过程中的焊接效果。

上述的分离器105可以通过各种分离方式去除助焊剂，例如通过使助焊剂冷凝的方式，或者通过使助焊剂分解的方式等，均不影响本实用新型的效果。在其中一个示例中，本实用新型的分离器105是通过使助焊剂分解的方式去除助焊剂的，从而使经过分离器105分离过滤后流出的气体中仅包括较低含量的助焊剂，在其中一个示例中，经过分离器105分离过滤后流出的气体中残留助焊剂含量为10％，而经过沸石箱107流动过滤后流出的气体中仅能检测到微量或者检测不到残留的助焊剂。

图2示出了本实用新型中沸石箱107的具体结构，在如图2所示的沸石箱中，沸石箱107的入口通过气体管道与分离器出口111相连通，并且在沸石箱107的出口连接有传感器106。沸石箱107包括有箱体221和箱盖225，为了示出沸石箱107更具体的内部结构，图3示出了图2中沸石箱部分的爆炸图。如图3所示，箱体221具有容腔322，用于容纳内网笼323。内网笼323中能够容纳并阻挡沸石538，使得在需要更换沸石538时，通过拆卸内网笼323即可实现，操作方便。所述内网笼323的具体结构在后文详细叙述。该箱体221的一个侧面为开口形状，以使得内网笼323可以通过该开口部位装配或者拆卸。箱盖225用于密封该开口部位，为了达到更好的密封效果，在箱体221与225之间还可以设有密封垫327。

图4示出了图2的俯视图，用于示出沸石箱更具体的外部安装结构，并且为了更清楚的呈现沸石箱107的沸石箱入口112和沸石箱出口113，图5示出了图4沿A-A向的剖视图，用于示出沸石箱更具体的内部安装结构，其中A-A线沿气体管道的中心线。如图4和图5所示，沸石箱具有沸石箱入口112和沸石箱出口113。其中在沸石箱入口112和沸石箱出口113处各自具有套管537，通过套管537可以使沸石箱入口112和沸石箱出口113套接在气体管道之中，该套接的部位可以通过卡环或者卡箍固定。从而使气体在从分离器出口111流至沸石箱107的过程中，以及气体从沸石箱107流出至传感器106的过程中，具有更好的密封性。

如图5所示，本实用新型所述的沸石538应该为堆积的若干多角形形状的颗粒，其在堆积时具有一定的体积，并且可以支撑出一定的空隙536以供气体流动通过。该部分空隙536应该尽可能的大，以使得气体经过沸石538时具有减小流通的阻力。作为一个示例，沸石538的平均粒径为2厘米左右，在该粒径下的沸石538可以与内网笼323配合，使沸石箱107中流经气体的压力达到1～2kpa，并且沸石箱107中流经气体的速度达到15m³/h。在该气体流动的压力不大于2kpa或为1～2kpa以及流动速度不小于15m³/h或为15m³/h的情况下，气体进行循环的过程中不需要附加额外的风扇或者电动机，仅靠回流焊炉中的风扇(图中未示出)提供的负压即可实现气体的流动。同时，沸石538的内部充满了细微的孔穴和通道，对于从分离器105流出的含有低含量助焊剂的气体具有特别好的净化效果。

依然如图5所示，所述的沸石538堆积在内网笼323中，沸石538填充满内网笼323的同时，内网笼323可以阻挡沸石538。为了使气体能够流经沸石538，内网笼323至少在沸石箱入口112和沸石箱出口112方向的侧壁324上具有一定的网格628.1或628.2，该网格可以阻挡沸石538。

需要特别提出的是，所述的网格628.1或628.2仅起到使气体通过，同时阻挡沸石538的作用，并不起到去除剩余助焊剂的作用，因此所述网格628.1或628.2的尺寸应该根据沸石的尺寸决定。具体来说，为了尽可能的减小内网笼323对气体经过造成的阻力，内网笼侧壁324应该具有尽可能大的网格628.1或628.2，同时需要避免网格628.1或628.2过大时，沸石538从网格628.1或628.2中漏出。在本实用新型的其中一个实施例中，所述内网笼323在气体流动方向上的侧壁324为如图6A所示的多孔板628.1。而在本实用新型的另一个实施例中，所述侧壁可以为如图6B所示的栅栏板628.2，均不影响本实用新型的实际效果。所述的内网笼323也可以使四个侧壁都具有网格结构等，在保证其具有能够阻挡沸石538并且使气体通过的要求下，可以使本领域技术人员按照需要的方式设定。

在本申请中，在分离器105中使用分解的过程除去大部分助焊剂后，剩余的助焊剂再经过沸石箱107使用流动过滤过程去除。这是一种在回流焊炉中的内部的空气或特定惰性气体或惰性气体混合物(如氮气和氧气)中除去剩余的助焊剂的优化方案和结构。

尽管参考附图中出示的具体实施方式将对本实用新型进行描述，但是应当理解，在不背离本实用新型教导的精神和范围和背景下，本实用新型的气体回收装置可以有许多变化形式。本领域技术普通技术人员还将意识到有不同的方式来改变本实用新型所公开的实施例中的结构细节，均落入本实用新型和权利要求的精神和范围内。