专利名称：电子控温熔锡炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电加热装置，尤其涉及一种电子控温熔锡炉。
熔锡炉是用来熔化焊锡材料，以便对含有电子元器件的印刷电路板进行浸焊或对电子元器件的引脚进行上锡的装置。现有的熔锡炉例如日本白光发展有限公司生产的熔锡炉，采用如
图1所示的结构(部分)，其中，圆柱形发热元件a水平设置在熔锅b外壁的两侧局部位置，发热元件的相当一部分热量外逸，热利用率不高；而且，采用这种结构的熔锡炉，其圆柱形发热元件仅设置两根，故加热功率受到较大限制。此外，该公司采用的上述发热元件是一种带温度传感的PTC(正温度系数)发热元件，其在我国市场上的售价较昂贵。
本实用新型的目的在于提供一种加热功率大、热利用率高，控温自动、敏感，且造价较低的电子控温熔锡炉。
为了实现上述目的，本实用新型的电子控温熔锡炉包括炉体、设置在该炉体内部的熔锅、发热元件、温度控制装置。上述温度控制装置包括设置在熔锅外侧的温度传感元件和温度控制电路，上述发热元件设置成至少覆盖熔锅的一个几何面。
根据本实用新型设计的电子控温熔锡炉，由于将发热元件设置在熔锅的内侧或紧贴熔锅外壁设置并至少覆盖熔锅的一个几何面，故大大提高了熔锡炉的热利用率和加热功率且升温迅速；而且，熔锅炉所采用的温度控制装置，结构简单、自动控温灵敏，发热元件和温度传感元件制作成本低且具有封闭式结构和热绝缘等保护性措施，使用寿命较长，故特别适合于批量生产或维修电子设备的厂商。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
图1是现有熔锡炉技术中一个带有发热元件的熔锅的剖面示意图。
图2是本实用新型第一个实施例电子控温熔锡炉的结构剖面示意图。
图3是本实用新型第一个实施例电子控温熔锡炉中一个圆柱形陶瓷发热体的外形示意图。
图4是图3所示圆柱形陶瓷发热体的截面剖视示意图。
图5是本实用新型第一个实施例电子控温熔锡炉中片状温度传感器的结构示意图(部分作了剖视)。
图6是本实用新型电子控温熔锡炉的温控装置电原理图。
图7是本实用新型第二个实施例电子控温熔锡炉的环状温度传感和发热一体化元件的外形结构示意图。
图8是图7所示环状温度传感和发热一体化元件的剖视示意图。
参见图2至图5，本实用新型的第一个实施例电子控温熔锡炉包括熔锅1、圆柱形陶瓷发热体2、片状温度传感器3、温度控制电路板4和炉体5。其中，炉体5包括加热室56和控制室57。加热室56的底部设置一支承框架52，通过螺栓53将其固定在底部。框架52的顶壁开有若干通孔(未图示)，上面安装若干螺栓55。加热室56的上部设置熔锅1，熔锅1的底部放置在框架52的上面。由于螺栓55的端头暴露在框架52的顶壁外侧，故熔锅1的底部与框架52的顶壁之间留有间隙54，其间设置温度传感器3。熔锅1的下部在对应两面锅壁上分别开有若干通孔12，将相应数量的不锈钢管14穿入通孔12，呈水平并排设置在熔锅1的下部，其与通孔12之间的接合处均用例如电焊焊牢，封闭，然后将图3所示的圆柱形陶瓷发热体2(以后将作详细描述)设置在上述不锈钢管内，该发热体的外径最好与不锈钢管的内径相应。熔锅1的外围用例如矿棉绝缘套(未图示)套上，以降低锅壁热发散。
控制室57的底部用螺栓固定一个金属支架573，电路板4通过固定螺栓574安装在支架573上。控制室57与加热室56之间充填硅酸铝纤维作为隔热材料，以防止电路板4受到加热室56的高温影响。控制室57的外侧设置控制面板575，上面安装调温旋钮577。
如图3和图4所示，圆柱形陶瓷发热体2由陶瓷管21、电热丝22和氧化镁垫料24组成。其中，电热丝22按陶瓷管21内径尺寸绕制成螺旋状，适量旋紧后装入陶瓷管21内，利用螺旋状电热丝22的本身弹性，使之紧贴陶瓷管21的内壁，以利于电热丝22的热发散，提高陶瓷发热体2的热量传递效率。然后灌入氧化镁使电热丝22定位。电热丝22的两端由引出导线23引出陶瓷管21外，陶瓷管21的两头用例如刚玉粉加泡花碱封口，防止电热丝22因与空气接触而发生氧化。
图4是上述片状温度传感器3的结构示意图。参见图4，片状温度传感器3包括云母片31和正温度系数导线33。其中，正温度系数导线33采用例如耐温达1300℃，正温度电阻系数较大的纯镍金属丝。将导线33均匀绕制在云母片31上，绕成后外面再用云母片34包覆住，最后用封装带35将外层云母片34封装固定。
图6表示本实用新型电子控温熔锡炉的温控装置电原理图。参见图6，温控装置由陶瓷发热体2，触发电路IC(例如1016B)，判别电桥Q以及双向可控硅BCR等元件组成。其中，电桥Q连接在触发电路IC的电平输入端3和4上，它由电阻器R3－R6、温度传感器3、温度设定电位器W1和微调电位器W2组成。双向可控硅BCR的控制极G连接在IC的电流输出端6上，其主电极T1和T2分别连接到市电220伏交流电源上，陶瓷发热体2串接在BCR的主电极支路中。触发电路IC是一种零电压和零交叉点触发器，当其3－4端输入电压为正向时，只有在主电源(本电路为220伏交流电)为零电位(即正弦波的零交叉点)时，输出端6才产生一个触发脉冲。本温控装置的动作过程为(1)当W1设定在某一加热温度值(即从电桥平衡状态增加阻值)时，电桥Q失衡，IC的3端电位高于4端电位，此时IC的输出端6输出一相应的可控硅BCR触发电流，使可控硅BCR导通，发热体2开始加热。(2)在加热过程中，由传感器3感温后其阻值增加，对电桥Q作正热敏补偿，当电桥Q达到平衡时，IC的3、4端电位相同，6端无脉冲输出，可控硅BCR关断。(3)当加热温度低于设定温度时，电桥Q失衡，可控硅BCR重新导通。(4)当W1从高温值调节到低温值(即减小阻值)时，虽然电桥Q失衡，但由于IC的3端电位低于4端电位，IC输出端6无脉冲输出，可控硅BCR关断，加热中断，直至炉温低于设定温度，使传感器3的阻值减小到一定数值时，重新使可控硅BCR导通。
本实用新型电子控温熔锡炉的温控装置除了陶瓷发热体2和温度传感器3以外，其余部件均安装在电路板4上。
本实用新型的第二个实施例电子控温熔锡炉采用桶形熔锅(未图示)，并采用如图7和图8所示的环状传感、发热一体化部件70。参见图8，部件70由环状发热元件71和环状传感元件72组成。其中，元件71和72分别用前述电热丝22和正温度系数导线33均匀绕制在带状云母片(未图示)上，外面再用云母绝缘层73封装，然后弯曲成环状结构。发热元件71的直径略小于传感元件72的直径。将环状发热元件71套装在一个环形铁皮内衬75上，再将环状传感元件72套装在元件71上，其中元件71和72之间设置一个环形云母绝缘层74作为隔离层，最后再在元件72外面包裹一层封装铁皮76，形成如图7所示的传感、发热一体化元件70。将元件70设置在本实用新型第一个实施例中所述的加热室56中，将桶形熔锅内套在元件70中，并将图6所示的元件71的引出线77和元件72的引出线78分别连接到温控电路板4上，从而构成本实用新型的第二个实施例的电子控温熔锡炉。
作为一种变换，上述发热元件71也可用一个环形陶瓷体作为其基体，其直径略大于桶形熔锅，略小于环形传感元件72，将电热丝22沿陶瓷体径向绕制在该陶瓷体外壁上，然后将其内套在上述环形传感元件72中，由此形成另一种形式的传感、发热一体化元件。
当然，根据本实用新型的构思，本领域的技术人员可作出种种变换，但它们均被视为在本实用新型的范围之内。
权利要求1.一种电子控温熔锡炉，包括炉体、设置在所述炉体内部的熔锅、发热元件和温度控制装置，所述温度控制装置包括设置在所述熔锅外侧的温度传感元件和温度控制电路，其特征在于，所述发热元件设置成至少覆盖所述熔锅的一个几何面。
2.如权利要求1所述的电子控温熔锡炉，其特征在于，所述熔锅下部的对应两面锅壁上开有多个通孔，所述通孔用以安装呈水平排列的相应数量的不锈钢管，所述不锈钢管的内部设置相应数量的发热元件。
3.如权利要求1或2所述的电子控温熔锡炉，其特征在于，所述发热元件包括圆柱形陶瓷管，利用其自身弹性紧贴在所述陶瓷管内壁的螺旋状电热丝以及充填在所述陶瓷管内部的氧化镁垫料。
4.如权利要求1或2所述的电子控温熔锡炉，其特征在于，所述温度传感元件包括云母基片，绕制在所述云母基片上的正温度系数导线以及包覆在所述基片和导线外层的云母绝缘材料。
5.如权利要求1所述的电子控温熔锡炉，其特征在于，所述熔锅呈桶形状，所述发热元件包括可外套在所述熔锅上的环形云母基片，绕制在所述基片上的电热丝和包覆在所述基片以及所述电热丝外层的云母绝缘层。
6.如权利要求1所述的电子控温熔锡炉，其特征在于，所述熔锅呈桶形状，所述发热元件包括可外套在所述熔锅上的环形陶瓷体和绕制在所述环形陶瓷体上的电热丝。
7.如权利要求5或6所述的电子控温熔锡炉，其特征在于，所述发热元件外套一个环形温度传感元件，所述传感元件包括环形云母基片，绕制在所述环形云母基片上的正温度系数导线和包覆在所述基片和导线外层的云母绝缘层。
8.如权利要求1或2所述的电子控温熔锡炉，其特征在于，所述温度控制电路包括与所述发热元件电连接，用以调节发热元件功率的可控硅电路；用以向所述可控硅电路提供触发脉冲的触发电路以及用以检测设定温度值和炉温变化并将检测所得信号提供给所述触发电路的电桥电路，所述电桥电路包括所述温度传感元件和温度设定电位器。
9.如权利要求1或2所述的电子控温熔锡炉，其特征在于，所述熔锅的外围设置矿棉绝缘套。
10.如权利要求1所述的电子控温熔锡炉，其特征在于，所述温度控制电路与所述熔锅之间设置具有隔热作用的硅酸铝纤维。
专利摘要一种电子控温熔锡炉，由炉体、设置在该炉体内部的熔锅、发热元件、温度传感元件和温度控制电路等部分组成。其中，发热元件设置在熔锅的内侧或紧贴熔锅外壁设置并至少覆盖熔锅的一个几何面，故大大提高了熔锅炉的热利用率和加热功率且升温迅速。而且，熔锅炉所采用的温度控制电路仅含一个集成电路和少量的外围元件便能实现加热过程的自动温度调整和控制。此外，熔锅炉所用发热元件和温度传感元件制作成本低且具有封闭式结构和热绝缘保护措施，使用寿命较长。
文档编号F27B14/10GK2121005SQ9222282
公开日1992年11月4日 申请日期1992年5月20日 优先权日1992年5月20日
发明者张民 申请人:张民