(57)【要約】フィルターチャンバーとフィルタリング片と蒸気チャンバーとを備えるリフロー炉の排ガスフィルターが開示される。蒸気チャンバーの上部プレートとフィルター部材との間に上側水平通路が形成されており、上部プレートの一側とフィルターチャンバーの１つの側壁との間に間隙が形成されており、上側水平通路は間隙と連通している。上部プレートと間隙を形成するフィルターチャンバーの１つの側壁には空気導入のためのフィルターチャンバー空気入口が配置されており、フィルターチャンバーの他の３つの側壁の１つには、排ガスフィルターチャンバーからの排ガス導入のための排ガス入口が配置されており、これにより、空気及び排ガスは間隙を介して上側水平通路に流入可能となっている。蒸気チャンバーは排ガス及び空気を十分に混合するように配置されており、これにより、排ガス温度はロジンの凝固点以下に低下し、排ガス中のフラックス汚染物質はよりよく除去される。それと同時に、滑合した外面ケーシング及びフィルターチャンバーが提供されており、これにより、フィルターチャンバーの分解及びクリーニングはより容易となる。
2021522998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフロー炉の排ガスフィルターにおいて、
空気出口（３１０）が設けられたフィルターチャンバー上部（３２１）と、４つの側壁（３０４、３２３、３２４、３２５）とを備えるフィルターチャンバー（２０１）と、
前記フィルターチャンバー（２０１）内に配置され、前記空気出口（３１０）の下方に配置されたフィルター部材（２５０）と、
前記フィルター部材（２５０）の下に配置され、上部プレート（５８１）を備える蒸気チャンバー（２０３）とを具備し、
前記蒸気チャンバーの前記上部プレート（５８１）と、前記フィルター部材（２５０）との間に上側水平通路（７９１）が形成されており、前記上部プレート（５８１）の一側と前記フィルターチャンバーの前記４つの側壁（３０４、３２３、３２４、３２５）の１つとの間に間隙（７９４）が形成されており、前記上側水平通路（７９１）は前記間隙（７９４）と連通しており、
前記上部プレート（５８１）と前記間隙（７９４）を形成する前記フィルターチャンバーの１つの側壁にはフィルターチャンバー空気入口（３４２）が設けられており、該フィルターチャンバー空気入口（３４２）は空気の導入に用いられ、前記フィルターチャンバーの前記４つの側壁（３０４、３２３、３２４、３２５）の残りの３つのうち、１つの側壁にはフィルターチャンバー排ガス入口（３４５）が設けられており、該フィルターチャンバー排ガス入口（３４５）は排ガスの導入に用いられ、
前記フィルターチャンバーの前記空気入口（３４２）及び前記排ガス入口（３４５）は、空気及び排ガスの両方が前記間隙（７９４）を通って前記上側水平通路（７９１）に流入可能なように配置されているリフロー炉の排ガスフィルター。
【請求項２】
前記蒸気チャンバー（２０３）は、該蒸気チャンバーの前記上部プレート（５８１）の縁部から下方に延在する側部プレート（５８２）を更に備え、
前記側部プレート（５８２）と、前記フィルターチャンバーの前記４つの側壁（３０４、３２３、３２４、３２５）の１つとの間に垂直通路（７９２）が形成されており、前記上側水平通路（７９１）は、前記垂直通路（７９２）と連通しており、
前記側部プレート（５８２）と前記垂直通路（７９２）を形成する前記フィルターチャンバーの１つの側壁には、フィルターチャンバー空気入口（３４２）が配置されており、該フィルターチャンバー空気入口（３４２）は空気の導入に用いられ、前記フィルターチャンバーの前記４つの側壁（３０４、３２３、３２４、３２５）の残りの３つのうち、１つの側壁には、フィルターチャンバー排ガス入口（３４５）が設けられており、該フィルターチャンバー排ガス入口（３４５）は排ガスの導入に用いられ、
前記フィルターチャンバーの前記空気入口（３４２）及び前記排ガス入口（３４５）は、空気及び排ガスの両方が前記垂直通路（７９２）を通って前記上側水平通路（７９１）に流入可能なように配置されている請求項１に記載の排ガスフィルター。
【請求項３】
前記フィルターチャンバー排ガス入口（３４５）は、前記蒸気チャンバーの前記上部プレート（５８１）の下方に位置している請求項１に記載の排ガスフィルター。
【請求項４】
前記フィルターチャンバー空気入口（３４２）は、前記垂直通路（７９２）の一方の側の通路上に位置している請求項２に記載の排ガスフィルター。
【請求項５】
前記フィルターチャンバー（２０１）は、
前記フィルターチャンバー上部（３２１）に対向して配置されたフィルターチャンバー底部（３２２）と、
前記蒸気チャンバーの前記上部プレート（５８１）と前記フィルターチャンバー底部（３２２）との間に形成された下側水平通路（７９３）であって、該下側水平通路（７９３）が前記垂直通路（７９２）と連通していることにより、排ガスが前記下側水平通路（７９３）を通って前記垂直通路（７９２）に流入可能な下側水平通路（７９３）とを更に備える請求項２に記載の排ガスフィルター。
【請求項６】
前記フィルターチャンバー（２０１）の前記４つの側壁（３０４、３２３、３２４、３２５）は、対向して配置された前部側壁（３０４）及び後部側壁（３２３）と、対向して配置された左部側壁（３２４）及び右部側壁（３２５）とを含み、前記フィルターチャンバー空気入口（３４２）は、前記フィルターチャンバーの前記右部側壁（３２５）に配置された右部空気入口（３４２）であり、前記排ガス入口は、前記フィルターチャンバーの前記左部側壁（３２４）に配置された左部排ガス入口（３４５）である請求項１に記載の排ガスフィルター。
【請求項７】
前記フィルターチャンバーの前記左部側壁（３２４）に配置され、前記蒸気チャンバーの前記上部プレート（５８１）と前記フィルター部材（２５０）との間に配置された前記フィルターチャンバーの左部空気入口（３４１）と、
前記蒸気チャンバーの前記上部プレート（５８１）と、前記フィルターチャンバーの前記左部側壁（３２４）との間に配置された少なくとも１つの間隙（７８５）とを備える請求項６に記載の排ガスフィルター。
【請求項８】
前記フィルターチャンバーの前記後部側壁（３２３）に配置され、前記上側水平通路（７９１）と連通している前記フィルターチャンバーの後部排ガス入口（３４６）を備える請求項６に記載の排ガスフィルター。
【請求項９】
前記フィルターチャンバーの前記前部側壁（３０４）に配置され、前記上側水平通路（７９１）と連通している前記フィルターチャンバーの前部空気入口（１４４）、又は、
前記フィルターチャンバーの前記後部側壁（３２３）に配置され、前記上側水平通路（７９１）と連通している前記フィルターチャンバーの後部空気入口（３４３）を備える請求項８に記載の排ガスフィルター。
【請求項１０】
外面ケーシング（１０２）であって、前記フィルターチャンバー（２０１）を、該外面ケーシング（１０２）内に挿入可能な、又は、前記フィルターチャンバー（２０１）を、該外面ケーシング（１０２）内部から引出し可能な、外面ケーシング（１０２）を備え、
前記外面ケーシング（１０２）には、前記フィルターチャンバー（２０１）に対応する外面ケーシング空気入口及び外面ケーシング排ガス入口が設けられており、これにより、空気及び排ガスが前記外面ケーシング（１０２）を通って前記フィルターチャンバー（２０１）に流入可能となっている請求項１〜９のいずれか１項に記載の排ガスフィルター。
【請求項１１】
前記外面ケーシングは、後部側壁（１１３）と、互いに対向して配置された側壁（１１４）及び右部側壁（１１５）とを備え、前記外面ケーシングの前記左部側壁（１１４）には左部排ガス入口（１３５）が設けられており、前記外面ケーシングの前記右部側壁（１１５）には、右部空気入口（１３２）が設けられている請求項１０に記載の排ガスフィルター。
【請求項１２】
前記フィルター部材（２５０）は、
紙フィルターメッシュ（４５２）を備える上部フィルター部材（４５１）と、
金属フィルターメッシュ（４５４）を備える下部フィルター部材（４５３）とを備え、
前記紙フィルターメッシュ（４５２）及び前記金属フィルターメッシュ（４５４）は、垂直方向に整列するように配置されている請求項１に記載の排ガスフィルター。
【請求項１３】
前記フィルターチャンバー（２０１）は、
前記フィルターチャンバー（２０１）の互いに対向する前記側壁（３２４、３２５）にそれぞれ取り付けられた２つのフィルター取付ブラケット（３６０）を備え、
前記２つのフィルター装置取付ブラケット（３６０）の各フィルター装置取付ブラケット（３６０）は、前記フィルター部材（２５０）を支持するために用いられる支持部（３６１）を備え、
前記２つのフィルター取付ブラケット（３６０）は、前記フィルター部材（２５０）が前記フィルター装置取付ブラケット（３６０）に取り付けられたときに、前記上部フィルター部材（４５１）と前記フィルターチャンバー上部（３２１）との間に一定の距離が存在するように配置されている請求項１２に記載の排ガスフィルター。
【請求項１４】
前記フィルター装置取付ブラケット（３６０）は、
前記フィルター部材（２５０）の水平方向の動きを妨げるために用いられるストッパー（３６２）を更に備える請求項１３に記載の排ガスフィルター。
【請求項１５】
前記フィルター部材（２５０）は、
前記上部フィルター（４５１）と前記フィルターチャンバー上部（３２１）との間に位置するように、前記上部フィルター（４５１）の上部に配置された弾性タブ（４５８）を更に備える請求項１２に記載の排ガスフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、包括的には、排ガス処理システム、特に、リフロー炉に用いられる排ガスフィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板（ＰＣＢ）の製造において、電子部品は、通常、「リフローはんだ付け」と呼ばれるプロセスを通じてＰＣＢに実装される。代表的なリフロープロセスでは、はんだペースト（スズはんだ）がＰＣＢの選択領域に被着され、１つ以上の電子部品が、被着されたはんだペーストに配線される。ＰＣＢはその後リフロー炉を通され、この際、加熱領域においてはんだペーストがリフローはんだ付けされ（すなわち、溶融温度又はリフロー温度まで加熱され）、次いで冷却領域において冷却され、これにより、電子部品は電気的及び機械的にＰＣＢに配線される。本明細書において、「ＰＣＢ」の語は、任意の種類の電子部品の基板アセンブリ、例えばウェハ基板を含む。リフロー炉中には、通常、空気又は不活性ガス（例えば窒素）がはんだ付け雰囲気として用いられ、異なるプロセス要件を有するＰＣＢに依存して、異なるはんだ付け雰囲気が用いられる。リフロー炉チャンバーは、はんだ付け雰囲気で充填され、ＰＣＢは、コンベア上で炉チャンバーを通して搬送される際に、はんだ付け雰囲気下ではんだ付けされる。
【０００３】
通常、はんだペーストは、はんだに加え、はんだ濡れを容易にし、良いはんだ接合をもたらすフラックス、並びに、溶媒及び触媒等の他の添加剤を含む。はんだペーストがＰＣＢに被着された後、ＰＣＢはコンベア上でリフロー炉のいくつかの加熱領域を通して搬送される。加熱領域における熱によって、はんだペーストが溶融し、はんだペースト中のフラックス及び他の添加剤中の揮発性有機化合物（「ＶＯＣ」という）が同時に蒸発し、蒸気を生じる。以下、このような蒸気を、「揮発性汚染物質」という。
【０００４】
これらの揮発性汚染物質は、リフロー炉内に蓄積され、問題を生じ得る。揮発性汚染物質が冷却領域に達すると、ＰＣＢ上で凝縮して、ＰＣＢを汚染し、ＰＣＢにその後クリーニングステップを施すことが必要となる。揮発性汚染物質は、リフロー炉の冷却器の表面上にも凝縮することがあり、その結果、気体穴を封鎖し得る。これらの凝縮物は、その後ＰＣＢ上に下ちることもあり、その結果、ＰＣＢを損傷するか、又は、ＰＣＢにその後クリーニングステップを施す必要が生じる。
【０００５】
したがって、リフロー炉内のはんだ付け雰囲気をクリーンに維持し、揮発性汚染物質がリフロー炉内で上述の問題をもたらすことを防ぐために、揮発性汚染物質を含む排ガスは、リフロー炉から排出されなければならない。通常、排出される排ガスは、外部空気中に排出される前に、排ガス中に含まれる揮発性汚染物質を濾過、除去する排ガスフィルターを通して搬送される必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ロジンは、排ガス中の主な揮発性汚染物質の主成分であり、１１０℃〜１３０℃の凝固点を有する。リフロー炉の高温領域から排出されるガスの温度は、通常、ロジンの凝固点よりも高い。既存の排ガスフィルターにおいて、リフロー炉の高温領域を通って排ガスフィルターに流入する排ガスは、ロジンの凝固点を下回る温度まで十分に冷却されずに、排ガスフィルターによって排出されることが多い。これは、ロジンを完全に固体に凝縮させることができないことにつながり、ロジンの一部が気体の形態で環境中に直接排出され、その結果、環境汚染を生じる。
【０００７】
他方、従来技術の排ガスフィルターについては、排ガスフィルターの内部に蓄積された揮発性汚染物質がクリーニング可能となる前に、排ガスフィルター及びこれに取り付けられる全ての管を分解し、取り外さなければならないが、これは面倒である。
【０００８】
上述の問題を解決するために、本開示の目的は、排ガスフィルターの分解及びクリーニングを容易としつつ、排ガスの十分な冷却が可能な、リフロー炉の排ガスフィルターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本開示の第１の態様は、リフロー炉の排ガスフィルターを提供する。該排ガスフィルターは、
空気出口が設けられたフィルターチャンバー上部と、４つの側壁とを備えるフィルターチャンバーと、
フィルターチャンバー内に配置され、空気出口の下方に配置されたフィルター部材と、
フィルター部材の下に配置され、上部プレートを備える蒸気チャンバーと具備し、
蒸気チャンバー上部プレートと、フィルター部材との間に上側水平通路が形成されており、上部プレートの一側とフィルターチャンバーの４つの側壁の１つとの間に間隙が形成されており、上側水平通路は間隙と連通しており、
上部プレートと間隙を形成するフィルターチャンバーの１つの側壁には、空気導入用にフィルターチャンバーの空気入口が配置されており、フィルターチャンバーの他の３つの側壁の１つには排ガス導入用にフィルターチャンバーの排ガス入口が設けられており、
フィルターチャンバーの空気入口及び排ガス入口は、空気及び排ガスの両方が間隙を通って上側水平通路に流入可能なように配置されている。
【００１０】
上述の第１の態様によれば、蒸気チャンバーは、蒸気チャンバー上部プレートの縁部から下方に延在する側部プレートを更に備え、
側部プレートと、フィルターチャンバーの４つの側壁の１つとの間に垂直通路が形成されており、上側水平通路は、垂直通路と連通しており、
側部プレートと垂直通路を形成するフィルターチャンバーの１つの側壁には、空気導入用に、フィルターチャンバー空気入口が配置されており、フィルターチャンバーの他の３つの側壁の１つには、排ガス導入用に、フィルターチャンバー排ガス入口が配置されており、
フィルターチャンバーの空気入口及び排ガス入口は、空気及び排ガスの両方が垂直通路を通って上側水平通路に流入可能なように配置されている。
【００１１】
上述の第１の態様によれば、フィルターチャンバー排ガス入口は、蒸気チャンバー上部プレートの下方に位置している。
【００１２】
上述の第１の態様によれば、フィルターチャンバー空気入口は、垂直通路の一方の側の通路上に位置している。
【００１３】
上述の第１の態様によれば、フィルターチャンバーは、フィルターチャンバー上部に対向して配置されたフィルターチャンバー底部を更に備え、
下側水平通路が、蒸気チャンバー上部とフィルターチャンバー底部との間に形成されており、垂直通路と連通して、排ガスが当該下側水平通路を通って垂直通路に流入可能である。
【００１４】
上述の第１の態様によれば、フィルターチャンバーの４つの側壁は、対向して配置された前部側壁及び後部側壁と、対向して配置された左部側壁及び右部側壁とである。フィルターチャンバーの空気入口は、フィルターチャンバーの右部側壁に配置され、排ガス入口は、左部側壁に配置されている。
【００１５】
上述の第１の態様によれば、排ガスフィルターは、
フィルターチャンバーの左部側壁に配置され、蒸気チャンバー上部プレートとフィルター部材との間に配置されたフィルターチャンバーの左部空気入口と、
蒸気チャンバー上部プレートと、フィルターチャンバーの左部側壁との間に配置された少なくとも１つの間隙と、
を更に備える。
【００１６】
上述の第１の態様によれば、排ガスフィルターは、
フィルターチャンバーの後部側壁に配置され、上側水平通路と連通しているフィルターチャンバーの後部空気入口を更に備える。
【００１７】
上述の第１の態様によれば、排ガスフィルターは、
フィルターチャンバーの前部側壁に配置され、上側水平通路と連通しているフィルターチャンバーの前部空気入口、又は、
フィルターチャンバーの後部側壁に配置され、上側水平通路と連通しているフィルターチャンバーの後部空気入口、
を更に備える。
【００１８】
上述の第１の態様によれば、排ガスフィルターは、
フィルターチャンバー内に／から挿入／引出し可能な外面ケーシングを更に備え、
外面ケーシングには、フィルターチャンバーに対応する空気入口及び排ガス入口が配置されており、これにより、空気及び排ガスが外面ケーシングを通ってフィルターチャンバーに流入可能である。
【００１９】
上述の第１の態様によれば、外面ケーシングは、後部側壁と、互いに対向して配置された左部側壁及び右部側壁とを備える。排ガス入口が外面ケーシングの左部側壁に配置されており、空気入口が右部側壁に配置されている。
【００２０】
上述の第１の態様によれば、フィルター部材は、
紙フィルターメッシュを備える上部フィルター部材と、
金属フィルターメッシュを備える下部フィルター部材と、
を備え、
紙フィルターメッシュ及び金属フィルターメッシュは、垂直方向に整列するように配置されている。
【００２１】
上述の第１の態様によれば、フィルターチャンバーは、
フィルターチャンバーの２つの対向する側壁にそれぞれ取り付けられた２つのフィルター装置取付ブラケットを更に備え、
各フィルター装置取付ブラケットは、フィルター部材を支持するために用いられる支持部を備え、
２つのフィルター装置取付ブラケットは、フィルター部材がフィルター装置取付ブラケットに取り付けられたときに、上部フィルター部材とフィルターチャンバーの上部との間に一定の距離が存在するように配置されている。
【００２２】
上述の第１の態様によれば、フィルター装置取付ブラケットは、フィルター部材の水平方向の動きを止めるためのストッパー（stop limit）も備える。
【００２３】
上述の第１の態様によれば、フィルター部材は、
上部フィルターとフィルターチャンバーの上部との間に位置するように、上部フィルターの上部に配置された弾性タブを更に備える。
【発明の効果】
【００２４】
本開示において、蒸気チャンバーは、排気ガスを空気と十分に混合することができ、これにより、排ガスを、より均一に冷却して、ロジンの凝固点以下に落とすことができ、したがって、排ガス中の揮発性汚染物質はよりよく除去される。それと同時に、本開示では、滑合した外面ケーシング及びフィルターチャンバーが提供されており、これにより、フィルターチャンバーの分解及びクリーニングはより容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本開示に記載の排ガスフィルターの立面図である。
【図１Ｂ】別の角度からの図１Ａに示す排ガスフィルターの立面図である。
【図２】図１Ａに示す排ガスフィルターの分解立面図である。
【図３】図２に示すフィルターチャンバーの立面図である。
【図４】図２に示すフィルター部材の分解立面図である。
【図５Ａ】図２に示す蒸気チャンバーの立面図である。
【図５Ｂ】別の角度からの図５Ａに示す蒸気チャンバーの立面図である。
【図５Ｃ】蒸気チャンバーの別の実施形態の立面図である。
【図６】図３に示すフィルターチャンバー内に設置された、図４に示すフィルター部材、及び図５Ａ、図５Ｂに示す蒸気チャンバーの立面図である。
【図７】Ａ−Ａで示す方向に沿った、図１Ａに示す排ガスフィルターの立面断面図である。
【図８】Ｂ−Ｂ方向に沿った、図１Ａに示す排ガスフィルターの立面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本開示の種々の実施形態について、本明細書の一部を構成する図面を参照して、以下詳細に説明する。本開示の例示の種々の構造部分及び部材を記載するために、本開示においては「前方」、「後方」、「上側」、「下側」、「左」、「右」、「上部」、「底部」等の方向を指す語が用いられているが、これらの語は本明細書中では説明のためにのみ用いられており、図面中に示す例示の向きに基づいて定められることは理解されるべきである。本開示において開示されている実施形態は、異なる方向で配置可能であり、これらの方向を示す語は例示のためのみであり、限定として解釈されるべきではない。可能な限り、本開示において用いられている図中の同一の又は同様の参照符号は、同一の構成要素を指す。
【００２７】
図１Ａ、１Ｂは、本開示の排ガスフィルター１００の、前方角度及び後方角度での立面図である。図１Ａ、１Ｂに示すように、排ガスフィルター１００は、外面ケーシング１０２及び前部側壁１０４を備える。外面ケーシング１０２は、全体的に方形の形状を有し、外面ケーシング上部１１１、外面ケーシング底部２１２（図２を参照）、後部側壁１１３、左部側壁１１４、及び右部側壁１１５を備える。前部側壁１０４は、外面ケーシング１０２の前面に位置しており、把手１０８が配置されている。
【００２８】
外面ケーシング１０２は、左部側壁１１４及び後部側壁１１３にそれぞれ配置された左部排ガス入口１３５及び後部排ガス入口１３６を備える（図１Ｂに図示）。外面ケーシングの左部側壁の排ガス入口１３５は、リフロー炉の中央（すなわち高温領域）にある空気出口との接続に用いられ、一方、外面ケーシングの後面にある排ガス入口１３６は、リフロー炉の両端（すなわち低温領域）にある空気出口との接続に用いられ、これにより、リフロー炉の高温領域から排出される排ガスは、外面ケーシングの左部排ガス入口１３５を通って排ガスフィルター１００に流入し、リフロー炉の低温領域から排出される排ガスは、外面ケーシングの後部排ガス入口１３６を通って排ガスフィルター１００に流入するようになっている。
【００２９】
外面ケーシング１０２は、外面ケーシングの後部側壁１１３、左部側壁１１４、右部側壁１１５、及び前部側壁１０４にそれぞれ配置された、左部空気入口１３１、右部空気入口１３２、後部空気入口１３３、及び前部空気入口１４４を更に備える。これらの空気入口は、外面ケーシングの各壁に貫通孔を直接穿設することにより形成可能である。
【００３０】
外面ケーシング１０２は、外面ケーシングの上部１１１に接続された、排ガスフィルター１００からのガスを排出するための排気ダクト１０７を更に備える。排気ダクト１０７は、管を介してベンチレーターに接続されており、これにより、排ガスフィルター１００内のガスは、排ガスフィルター１００の内部から外部へ排出される。さらに、ベンチレーターは外部と連通しており、これにより、排ガスフィルター１００からのガスは、排気ダクト１０７を通って外部に排出可能である。
【００３１】
結果として、排ガス及び空気は、排ガス入口及び空気入口から排ガスフィルター１００にそれぞれ流入可能であり、排ガスフィルター１００内で混合され、排ガスの温度が低下し、したがって、排ガス中の汚染物質、例えばロジンが凝縮する。汚染物質はその後、排ガスフィルター１００内のフィルター２５０（図２に図示）によって濾過除去される。最後に、排ガス及び空気の残りの混合気は、排気ダクト１０７から外部に排出される。
【００３２】
当業者であれば、リフロー炉の排ガス処理要件に従って、外面ケーシングの左部側面に１つの排ガス入口１３５のみを設け、２つの排ガス入口を設けなくともよいことに留意すべきである。同様に、当業者であれば、リフロー炉の排ガス処理要件に従って、１つ又は２つの空気入口のみを設け、３つの空気入口を設けなくともよく、空気入口の１つが、外面ケーシングの左部排ガス入口１３５に対向する外面ケーシングの右部側壁１１５に確実に配置される必要があるのみである。しかし、外面ケーシングの左部側壁１１４に排ガス入口及び空気入口の両方が配置される場合、空気入口は、排ガス入口の上方に設けられるべきであり、これにより、排ガスは、底部から上部に排出されたときに空気と混合可能となる。同様に、外面ケーシングの後部側壁１１３に排ガス入口及び空気入口の両方が配置される場合、空気入口は排ガス入口の上方に配置されるべきである。排ガス入口及び空気入口は、複数列に配置された幾つかの穴であってもよい。
【００３３】
外面ケーシング１０２は、排ガスフィルター１００を固定し、取り付けるための固定部１０９を更に備える。本開示に示す実施形態では、固定部１０９は、左部側壁１１４及び右部側壁１１５から下方に延在する折り曲げられた縁部であり、排ガスフィルター１００を水平方向で固定するために水平方向に曲げられている。他の実施形態では、他の固定構造も使用可能である。
【００３４】
外面ケーシング１０２は、温度センサー１０５（図１Ｂに図示）、及び圧力センサー１０６（図１Ａに図示）を更に備える。温度センサー１０５は、外面ケーシングの後部側壁１１３に配置されており、排ガスフィルター１００内のガスの温度を検出するために、外面ケーシングの後部側壁１１３を通って排ガスフィルター１００内に延在している。圧力センサー１０６は、排気ダクト１０７におけるガス圧を検出するために、排気ダクト１０７内に配置されている。
【００３５】
図２は、図１Ａ、１Ｂに示す排ガスフィルター１００の分解図であり、当該図は排ガスフィルター１００の構成要素を例示するために用いられる。
【００３６】
図２に示すように、外面ケーシング１０２の他に、排ガスフィルター１００は、フィルターチャンバー２０１、蒸気チャンバー２０３、及びフィルター部材２５０を更に備える。フィルターチャンバー２０１は、前後方向で、外面ケーシング１０２内に挿入可能でありかつ外面ケーシング１０２から引出し可能である。そのために、外面ケーシングの底部２１２には、フィルターチャンバー２０１の底部にある案内溝２２６に適合するための、前後方向に延在する案内レール２１６が配置されている。また、フィルターチャンバー２０１には、空気出口、排ガス入口、及び空気入口が配置されており（図３に説明される）、これらはそれぞれ、外面ケーシング１０２の空気出口、排ガス入口、及び空気入口の位置に対応して配置されており、これにより、フィルターチャンバー２０１が外面ケーシング１０２内に挿入されたときに、排ガス及び空気は、外面ケーシング１０２及びフィルターチャンバー２０１の排ガス入口及び空気入口を通って、フィルターチャンバー２０１に流入可能であり、混合及び濾過の後、フィルターチャンバー２０１及び外面ケーシング１０２の空気出口を通って排出可能である。蒸気チャンバー２０３は、排ガスフィルター１００内で排ガス及び空気を十分混合し、熱交換を行い、これにより、排ガスの温度を低減させるために、フィルターチャンバー２０１内に配置されている。また、フィルター部材２５０は、排ガス中の凝縮した固体粒子を収集するために、フィルターチャンバー２０１内の、蒸気チャンバー２０３の上方に配置されている。
【００３７】
図３は、図２のフィルターチャンバー２０１の立面図を示す。図３に示すように、フィルターチャンバー２０１は、同様に、全体的に方形の形状を有し、外面ケーシング１０２の寸法に一致するように寸法設定されており、これにより、フィルターチャンバー２０１は、外面ケーシング１０２内に収容可能である。フィルターチャンバー２０１は、上部３２１、底部３２２、後部側壁３２３、左部側壁３２４、及び右部側壁３２５を備える。前部側壁１０４は、フィルターチャンバー２０１の前面に接続され、フィルターチャンバーの前部側壁３０４も構成している（図３中図示せず）。外面ケーシングの前面１０２は開放されているため、フィルターチャンバー２０１が外面ケーシング１０２内に挿入されたとき、フィルターチャンバーの前部側壁３０４も、排ガスフィルター１００全体の前部側壁１０４として機能する。フィルターチャンバーの左部側壁３２４及び後部側壁３２３には、左部排ガス入口３４５及び後部排ガス入口３４６がそれぞれ配置されている。フィルターチャンバーの後部側壁３２３、左部側壁３２４、及び右部側壁３２５には、後部空気入口３４３、左部空気入口３４１、及び右部空気入口３４２がそれぞれ配置されている。空気出口３１０が、フィルターチャンバーの上部３２１に配置されている。フィルターチャンバー２０１が外面ケーシング１０２内に挿入されているとき、フィルターチャンバー２０１の左部排ガス入口３４５及び後部排ガス入口３４６は、外面ケーシング１０２の左部排ガス入口１３５及び後部排ガス入口１３６にそれぞれ位置合わせされている。フィルターチャンバー２０１の後部空気入口３４３、左部空気入口３４１、及び右部空気入口３４２は、外面ケーシング１０２の後部空気入口１３３、左部空気入口１３１、及び右部空気入口１３２にそれぞれ位置合わせされている。フィルターチャンバー２０１の空気出口３１０は、外面ケーシング１０２の排気ダクト１０７に位置合わせされている。
【００３８】
フィルターチャンバーの左部側壁３２４及び右部側壁３２５の内面には、フィルターチャンバー２０１内にフィルター部材２５０を取り付けるためのフィルター部材取付ブラケット３６０がそれぞれ配置されている。フィルター取付ブラケット３６０は、支持部３６１及びストッパー３６２を備える。支持部３６１は長辺状のプレートであり、その右側はフィルターチャンバーの側壁に接続されており、ストッパー３６２は支持部３６１の前端部に接続されている。フィルター取付ブラケット３６０の支持部３６１はフィルター部材２５０を支持するために用いられ、ストッパー３６２は、所定位置に設置されたフィルター部材２５０を、フィルターチャンバー２０１内部から前方に動かないように止めるために用いられる。
【００３９】
更に図３に示すように、フィルターチャンバーの後部側壁３２３には、左右方向に水平に可動なバッフル３６５も配置されている。バッフル３６５の位置は、フィルターチャンバーの後面の排ガス入口３４６とほぼ同一平面であり、これにより、バッフル３６５は、左右方向に水平移動するときに、フィルターチャンバーの後面の排ガス入口３４６を部分的に閉鎖可能であり、これにより、排ガスの流速を調整する。図３に示す例では、バッフル３４６には、水平方向に延在する摺動溝３６６が配置されている。ラッチ３６７がフィルターチャンバーの後部側壁３２３に接続されており、ラッチ３６７は摺動溝２６６と滑合している。ラッチ３６７は移動しないため、バッフル３４６が摺動溝２６６の延在方向に沿って水平方向に可動である。
【００４０】
フィルターチャンバー２０１の底部の、前面の左右の端部には、クランプ部３７１がそれぞれ配置されており、取付片３７２がフィルターチャンバー２０１の前方上部の中央に配置されている。クランプ部３７１及び取付片３７２は、前部側壁１０４をフィルターチャンバー１０１の前面に接続するために、前部側壁１０４との接続のために（図１Ａ、２に図示）用いられる。したがって、把手１０８によって押し引きの力が前部側壁１０４に作用するときに、フィルターチャンバー２０１が押し引き可能となる。
【００４１】
また、フィルターチャンバー底部３２２には、前後方向に延在する突起が配置されており、当該突起がフィルターチャンバー底部３２２の下面の案内溝２２６を形成している。案内溝２２６は、外面ケーシングの底部２１２の案内レール２１６に適合し、これにより、フィルターチャンバー２０１は前後方向で外面ケーシング１０２内に挿入可能となる。
【００４２】
図４は、図２のフィルター部材２５０の分解立面図を示す。図４に示すように、フィルター部材２５０は、互いに独立な、上部フィルター部材４５１及び下部フィルター４５３を備える。上部フィルター部材４５１は、比較的小径の複数孔を有する紙フィルターメッシュ４５２を備え、下部フィルター４５３は、比較的大径の複数孔を有する金属フィルターメッシュ４５４を備える。紙フィルターメッシュ４５２は、金属フィルターメッシュ４５４と垂直方向に整列するように配置されており、これにより、排ガス中のほとんどのフラックス汚染物質、例えばロジンは、下部フィルター４５３を通って濾過され、その後、排ガスは上部フィルター部材４５１を通って更に濾過される。下部フィルター４５３は、コスト節約のために、洗浄して再使用可能であり、一方、上部フィルター４５２は必要に応じて直接交換可能である。
【００４３】
上部フィルター部材４５１は、その上部に配置された弾性タブ４５８を更に備える。弾性タブ４５８は、上部フィルター部材４５１の左側に配置された弾性タブ４５８．１、及び上部フィルター部材４５１の右側に配置された弾性タブ４５８．２を備える。弾性タブ４５８の前側及び後側の先端は自由端である。弾性タブ４５８の中央部の底部端部は上部フィルター２５１に接続されている。
【００４４】
図５Ａ、５Ｂは、図２の蒸気チャンバー２０３の前方角度及び後方角度での立面図を示す。図５Ａ、５Ｂに示すように、蒸気チャンバー２０３は、上部プレート５８１、側部プレート５８２、前端部プレート５８３、及び後端部プレート５８４を備える。側部プレート５８２は、上部プレート５８１の右縁部（図５Ａの右側）から下方に延在して形成されており、前端部プレート５８３及び後端部プレート５８４は、上部プレート５８１の前端部及び後端部の縁部からそれぞれ下方に延在して形成されている。蒸気チャンバー２０３は、排ガスと空気との間のよりよい熱交換を実現可能なように、熱伝導性材料から製造可能である。
【００４５】
上部プレート５８１の左側に側部プレートは配置されていないが、上部プレートの前後方向に延在する複数のノッチ５８５．１、５８５．２及び５８５．３が、左縁部に配置されており、これにより、蒸気チャンバー２０３がフィルターチャンバー２０１内に位置しているとき、上部プレート５８１の左縁部とフィルターチャンバー２０１の側壁との間に、間隙７８５が形成可能となる（図７参照）。前端部プレート開口部５８７が、前端部プレート５８３の底縁部に配置されており、また、後端部プレート開口部５８８が、後端部プレート５８４の底縁部に配置されている。
【００４６】
図５Ｃは、別の例示の蒸気チャンバー５７０の立面図を示す。蒸気チャンバー２７３は、上部プレート５７１、前端部プレート５７３、及び後端部プレート５７４のみを備え、側部プレートは備えない。上部プレート５７１、前端部プレート５７３、及び後端部プレート５７４の構造は、図５Ａ、５Ｂに示すものと同一である。
【００４７】
図６は、図３に示すフィルターチャンバー２０１内に設置された、図４に示すフィルター部材２５０、並びに、図５Ａ、５Ｂに示す蒸気チャンバー２０３の立面図を示す。図６に示すように、フィルター部材２５０及び蒸気チャンバー２０３は、フィルターチャンバー２０１内の所定位置に設置され、フィルター部材２５０は、蒸気チャンバー２０３の上方に位置している。
【００４８】
上部フィルター部材４５１とフィルターチャンバーの上部３２１との間には一定の間隙が存在し、これにより、ストッパー３６２が存在しても、設置プロセスの際、フィルター部材２５０はフィルターチャンバー２０１内に容易に挿入可能である。また、上部フィルター部材４５１は紙フィルターメッシュ４５２を備えるため、上部フィルター部材４５１は比較的軽い。上部フィルター部材４５１とフィルターチャンバーの上部３２１との間に一定の間隙が存在するとき、弾性タブ４５８を上部フィルター部材４５１に配置することにより、空気出口３１０から空気が圧送される際に、空気流によって上部フィルター部材４５１が上方に動かされることを防ぐことができる。図６から看取できるように、フィルター部材２５０がフィルターチャンバー２０１内の所定位置に設置されるとき、弾性タブ４５８は、その先端部がフィルターチャンバー上部３２１に接して圧縮状態にあり、これにより、上部フィルター部材４５１は下部フィルター４５３に対して押される。したがって、弾性タブ４５８の弾性力が、上部フィルター部材４５１が作動中の空気流の影響で上下に容易に動くことを防ぎ、上部フィルター部材４５１が作動中にフィルターチャンバー２０１内部から前方に動くことを防ぐ。
【００４９】
フィルターチャンバー２０１内にフィルター部材２５０を取り付ける必要がある場合、下部フィルター４５３を最初にフィルターチャンバー２０１内に挿入し、フィルター取付ブラケット３６０の支持部３６１上で支持し、ストッパー３６２で止める。その後、下部フィルター４５３で支持しつつ、上部フィルター部材４５１を挿入する。フィルター部材２５０をフィルターチャンバー２０１から取り外す必要がある場合、上部フィルター部材４５１を前方に押して弾性圧縮片４５８を更に圧縮し、これにより、上部フィルター部材４５１を下部フィルター４５３から分離し、その後、上部フィルター部材４５１を引き出す。最後に、下部フィルター４５３を上方に押して、下部フィルター４５３をストッパー４６２の係止範囲から外し、これにより、下部フィルター４５３は前方に動き、引出し可能となる。
【００５０】
更に図６に示されているように、蒸気チャンバー２０３は、フィルターチャンバー２０１の底部３２２に蒸気チャンバー２０３の前端部プレート５８３及び後端部プレート５８４を支持することによって、フィルターチャンバー２０１内に設置される。前端部プレート開口部５８７及び後端部プレート開口部５８８は、フィルターチャンバーの底部３２２の案内溝２２６を形成する突出部分に適合し、これにより、蒸気チャンバー２０３は前後方向でフィルターチャンバー２０１内に挿入可能である。図示の例では、前端部プレート開口部５８７には比較的大きい開口部が配置されており、これにより、操作者は前端部プレート開口部５８７内に至ることができ、これにより、蒸気チャンバー２０３の取外しが容易となる。
【００５１】
蒸気チャンバー２０３の前端部プレート５８３及び後端部プレート５８４のそれぞれの高さは、蒸気チャンバー２０３がフィルターチャンバー２０１内の所定位置に設置されたときに、フィルターチャンバーの左部空気入口３４１及び左部排ガス入口３４５が蒸気チャンバーの上部プレート５８１の上側及び下側にそれぞれ位置するように設定されている（図７に図示）。右部空気入口３４２の右部側壁３２５に対する高さ範囲は、蒸気チャンバー側部プレート５８２の右部側壁３２５に対する高さ範囲とほぼ同一であり、これにより、右部空気入口３４２に流入する空気は、蒸気チャンバーの側部プレート５８２によって阻止可能である。一例として、側部プレート５８２の高さは、前端部プレート５８３及び後端部プレート５８４のそれぞれの高さよりもわずかに小さくすることができ、これにより、蒸気チャンバー２０３がフィルターチャンバー２０１内に位置しているとき、側部プレート５８２とフィルターチャンバー２０１の底部３２２との間に一定の間隙が存在し、当該間隙を通って、側部プレートの一方の側から他方の側にガスが流れ得る。他の実施形態では、側部プレート５８２は、前端部プレート５８３及び後端部プレート５８４と同じ高さで配置することができ、一方、側部プレート開口部５８６は側部プレート５８２に配置され、側部プレートの一方の側から他方の側にガスが流れ得る。図示の例では、側部プレート開口部５８６が側部プレート５８２に配置されている一方で、また、側部プレート５８２は、前端部プレート５８３及び後端部プレート５８４よりも下方に配置されている。
【００５２】
蒸気チャンバーの上部プレート５８１の幅は、フィルターチャンバー上部３２１及びフィルターチャンバー底部３２２のそれぞれの幅よりもわずかに小さく設定されており、これにより、蒸気チャンバー２０３がフィルターチャンバー２０１内に配置されたとき、一定の狭い間隙７９４が、ガスが通流するように、側部プレート５８２と右部側壁３２３との間に残される（図７に図示）。
【００５３】
図７は、図１Ａの排ガスフィルター１００の、Ａ−Ａで示す方向に沿った立面断面図であり、図中、実線矢印は排ガスの流れ方向を示し、破線矢印は空気の流れ方向を示す。図７は、リフロー炉の高温領域から排出される排ガスの濾過プロセスを示す。リフロー炉の高温領域から排出される排ガスは、外面ケーシングの左部排ガス入口１３５及びフィルターチャンバーの左部排ガス入口３４５から、フィルターチャンバー２０１内に流入する。
【００５４】
図７に示すように、蒸気チャンバーの上部プレート５８１とフィルター部材２５０との間に上側水平通路７９１が形成されており、蒸気チャンバーの側部プレート５８２と、フィルターチャンバーの右部側壁３２５との間に垂直通路７９２が形成されており、蒸気チャンバーの上部プレート５８１とフィルターチャンバー底部３２２との間に下側水平通路７９３が形成されている。上部プレート５８１の左縁部とフィルターチャンバー２０１の側壁との間に少なくとも１つの間隙７８５が形成されている。
【００５５】
外面ケーシングの排ガス入口１３５、及びフィルターチャンバーの左部排ガス入口３４５からフィルターチャンバー２０１内に排ガスが流入するとき、少量の排ガスが蒸気チャンバーの上部プレート３８１の下方から間隙７８５を通り、蒸気チャンバーの上部プレート３８１上方の上側水平通路７９１に流入する。ほとんどの排ガスは、蒸気チャンバー２０３の左側から右側に、蒸気チャンバー２０３下方の下側水平通路７９３を通って流れ、蒸気チャンバー側部プレート５８２の側部プレート開口部５８６、及び、蒸気チャンバー側部プレート５８２とフィルターチャンバー２０１の底部との間の間隙を通って上側水平通路７９２内へ流れ、その後、底部から上部へと垂直通路７９２を通って上側水平通路７９１内に流入する。
【００５６】
空気は、外面ケーシングの左部空気入口１３１及びフィルターチャンバーの左部空気入口３４１から、蒸気チャンバーの上部プレート３８１上方の上側水平通路７９１に流入可能である。また、空気は、外面ケーシングの右部空気入口１３２及びフィルターチャンバーの右部空気入口３４２から、フィルターチャンバー２０１の垂直通路７９２に流入可能であり、その後垂直通路７９２内で排ガスと混合し、熱交換し、その後排ガスとともに上側水平通路７９１内に流れる。垂直通路７９２は比較的狭く、このことにより、排ガスと空気とが熱をより効率的に交換することが可能となり、更に温度が低減する。
【００５７】
上側水平通路７９１中で、空気及び排ガスは熱交換のために更に混合され、これにより、排ガスの温度は更に低下する。その後、空気及び排ガスの混合気体はフィルター部材２５０によって濾過され、排気ダクト１０７から排出される。
【００５８】
確かに、蒸気チャンバーは側部プレートを備えないことが可能でさり、代わりに、図５Ｃに示すような蒸気チャンバー５７０を用いる。この場合、排ガスは下側水平通路７９３から間隙７９４を通って上側水平通路７９１に流れる。
【００５９】
図８は、図１Ａの排ガスフィルター１００の、Ｂ−Ｂ方向の断面図であり、図中、実線矢印は排ガスの流れ方向を示し、破線矢印は空気の流れ方向を示す。図８はリフロー炉の低温領域から排出される排ガスの濾過プロセスを示す。リフロー炉の低温領域から排出される排ガスは、外面ケーシングの後部排ガス入口１３６及びフィルターチャンバーの後部排ガス入口３４６からフィルターチャンバー２０１に流入する。
【００６０】
図８に示すように、排ガスは、外面ケーシングの後部排ガス入口１３６及びフィルターチャンバーの後部排ガス入口３４６からフィルターチャンバー２０１に流入し、蒸気チャンバーの後端部プレート５８４に流れる際、上側水平通路７９１に案内される。空気は、外面ケーシングの後部空気入口１３３及びフィルターチャンバーの後部空気入口３４３からフィルターチャンバー２０１に流入し、蒸気チャンバー上部プレート５８１上方の上側水平通路７９１に直接流入する。また、空気は、前部空気入口１４４からフィルターチャンバー２０１に流入し、蒸気チャンバーの前端部プレート５８３を通って上側水平通路７９１に案内される。水平通路７９１内で、排ガスは熱交換のために空気と混合され、これにより、排ガスの温度が低減され、排ガスは、排出前に、フィルター部材２５０によって濾過される。
【００６１】
後側からフィルターチャンバー２０１に流入する排ガスはリフロー炉の両端部の低温領域から来て、空気出口から離れているため、排ガスは上側水平通路７９１内で混合及び熱交換可能であり、これにより、この領域における排ガスの温度は、要求される温度まで低下させることができる。
【００６２】
したがって、フィルターチャンバー２０１内の排ガス入口から排気ダクト１０７までの排ガスの流れの経路の数は増やすことができ、空気は、これらの排ガスの流れの経路に導入され、これにより、排ガスと空気との混合及び排ガスと空気との間の熱交換をより効率的にでき、排ガスの温度をより大きく低減できる。
【００６３】
排ガス処理用の構成要素は、フィルターチャンバー２０１内に全て存在している。したがって、排ガスフィルター１００をクリーニングする必要があるとき、クリーニングのためには、外面ケーシング１０２内部からフィルターチャンバー２０１を引き出し、そして、フィルターチャンバー２０１内部から蒸気チャンバー２０３及びフィルター部材２５０を引き出すのみで行うことができる。したがって、本開示の排ガスフィルター１００は、排ガスを効率的に濾過できるだけでなく、クリーニングも容易にする。
【００６４】
本開示は図面に示す特定の実施形態を参照して記載されているが、本開示における排ガスフィルターは、本開示に教示される主旨及び範囲及び背景から離れることなしに多くの変形を含んでよいことは理解されるべきである。また、当業者は本開示において開示される実施形態における構成を修正するための種々の方法が存在し、これらは全て本開示、及び、特許請求の範囲の主旨及び範囲に含まれることを理解するであろう。
【符号の説明】
【００６５】
１００    排ガスフィルター
１０１    フィルターチャンバー
１０２    外面ケーシング
１０４    前部側壁
１０５    温度センサー
１０６    圧力センサー
１０７    排気ダクト
１０８    把手
１０９    固定部
１１１    外面ケーシング上部
１１３    後部側壁
１１４    左部側壁
１１５    右部側壁
１３１    左部空気入口
１３２    右部空気入口
１３３    後部空気入口
１３５    左部排ガス入口
１３６    後部排ガス入口
１４４    前部空気入口
２０１    フィルターチャンバー
２０３    蒸気チャンバー
２１２    外面ケーシング底部
２１６    案内レール
２２６    案内溝
２５０    フィルター部材
２５１    上部フィルター
２６６    摺動溝
２７３    蒸気チャンバー
３０４    前部側壁
３１０    空気出口
３２１    フィルターチャンバー上部
３２２    フィルターチャンバー底部
３２３    後部側壁
３２４    左部側壁
３２５    右部側壁
３４１    左部空気入口
３４２    右部空気入口
３４３    後部空気入口
３４５    左部排ガス入口
３４６    後部排ガス入口
３６０    フィルター取付ブラケット
３６１    支持部
３６２    ストッパー
３６５    バッフル
３６６    摺動溝
３６７    ラッチ
３７１    クランプ部
３７２    取付片
３８１    上部プレート
４５１    上部フィルター部材
４５２    上部フィルター
４５３    下部フィルター
４５４    金属フィルターメッシュ
４５８    弾性タブ
４６２    ストッパー
５７０    蒸気チャンバー
５７１    上部プレート
５７３    前端部プレート
５７４    後端部プレート
５８１    蒸気チャンバー上部プレート
５８２    蒸気チャンバー側部プレート
５８３    前端部プレート
５８４    後端部プレート
５８６    側部プレート開口部
５８７    前端部プレート開口部
５８８    後端部プレート開口部
７８５    間隙
７９１    上側水平通路
７９２    後垂直通路
７９３    下側水平通路
７９４    間隙
【図１Ａ】
2021522998.tif 000003
【図１Ｂ】
2021522998.tif 000004
【図２】
2021522998.tif 000005
【図３】
2021522998.tif 000006
【図４】
2021522998.tif 000007
【図５Ａ】
2021522998.tif 000008
【図５Ｂ】
2021522998.tif 000009
【図５Ｃ】
2021522998.tif 000010
【図６】
2021522998.tif 000011
【図７】
2021522998.tif 000012
【図８】
2021522998.tif 000013
【国際調査報告】
2021522998.tif 000014
2021522998.tif 000015
2021522998.tif 000016