(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部が耐熱材料により覆われる空洞体であって、天井部に穿設され、集塵装置に接続される排気口、該集塵装置と該排気口との間に設けられる二次バーナー、側壁底部に設けられる出湯口、及び内部底部に前記出湯口の方向へ向けて下向きに５〜２０度傾斜して設けられる炉床を有する本体と、
前記天井部と前記炉床との間に配置され、はんだ付け作業に伴って発生する、はんだ又はソルダペーストが付着するウェス、及び／又はソルダペーストが付着する樹脂製容器を通過させない大きさの貫通孔が穿設されるロストルと、
前記本体の側壁に設けられ、灯油又は重油を燃料として、前記ロストルに搭載されたはんだ又はソルダペーストが付着するウェス、及び／又はソルダペーストに向けて略水平方向へ火炎を噴射することにより、はんだ又はソルダペーストが付着するウェス、及び／又はソルダペーストを８００℃以上に加熱するためのバーナーと、
前記本体の側壁であって前記天井部と前記ロストルとの間に配置され、開閉自在の二重蓋を有し、回収対象である、はんだ又はソルダペーストが付着するウェス、及び／又はソルダペーストを前記ロストルへ向けて落下投入するための投入装置と
を備えることを特徴とするはんだの回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、はんだの回収、特に容器やウエスに付着したソルダペースト、或はウエスに付着した固形のはんだ等を回収する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子部品のはんだ付け方法としては、鏝付け法、浸漬法、リフロー法等がある。鏝付け法とは、脂入りはんだを鏝で溶融してはんだ付けする方法であり、作業者が一方の手に鏝を持ち、もう一方の手に脂入りはんだを持って行う。鏝付け法は、他のはんだ付け方法でははんだ付けできない箇所のはんだ付けや、他のはんだ付け方法で発生した不良の修正に適しているが、作業者が一箇所ずつはんだ付けを行うため大量生産はできないものである。
【０００３】
鏝付け法では、鏝先に脂が付着して、それが炭化すると熱伝導性が悪くなってはんだ付け作業に支障をきたすようになるため、常時ウエスのようなもので炭化した脂を拭き取っている。このとき炭化した脂とともに鏝先に付着した溶融はんだもウエスのようなもので拭き取られる。
【０００４】
浸漬法とは、はんだ槽の溶融はんだにプリント基板を接触させて、プリント基板のはんだ付け部全体を一度の操作ではんだ付けするものである。それ故、浸漬法は大量生産には最も適した方法であり、今日ではテレビ、ビデオ、オーディオ製品のような比較的安価な家電製品の製造に多く採用されている。
【０００５】
浸漬法で使用するはんだ槽は、長時間経過すると溶融はんだを噴流させるノズル内部にはんだの酸化物が付着するが、該酸化物が剥がれて溶融はんだとともに流動するとプリント基板に付着することがある。酸化物がプリント基板に付着するとはんだ付け部の外観を悪くするばかりでなく、酸化物が隣接したはんだ付け部間でブリッジとなってしまうことがあるため、浸漬法では一定時間経過する毎にノズルをウエスで拭いて清掃している。
【０００６】
リフロー法とは、スクリーンでプリント基板の必要箇所だけにソルダペーストを印刷塗布し、リフロー炉のような加熱装置で溶融させてはんだ付けする方法である。リフロー法は、はんだ付け部間が近接していてもブリッジの発生が少なく信頼性に優れたはんだ付け部を得ることができ、しかも多数箇所のはんだ付けが一度の作業で成し得るという生産性にも優れたものでもある。従って、高密度実装されたプリント基板を使用しているコンピューター、携帯電話、ビデオカメラのような小型の電子機器に適した方法である。
【０００７】
リフロー法に用いるソルダペーストは、微細な粉末はんだとペースト状のフラックスを混練して粘調性のあるペースト状にしたもので、その使用方法はソルダペーストをスクリーンの上に置き、スキージで掻きならすことにより必要箇所に印刷塗布する。ソルダペーストの製造業者は１Ｋｇや５００ｇの有底円筒状のプラスチック容器に充填して使用者に供給している。そしてソルダペーストの使用者は、ソルダペーストの容器からソルダペーストをヘラですくい取り、それをスクリーンの上に置いてプリント基板への印刷塗布を行うものである。
【０００８】
ソルダペーストの容器からソルダペーストをヘラですくい取るとき、ヘラは全体が丸みをおびたサジ状となっているためヘラが容器の底面隅部まで届かず、また容器の底面や壁面からソルダペーストをすくい取るときにも、ヘラが容器全面に当たらず、容器からソルダペーストをきれいに取ることはできない。従って、容器の隅部や壁面にはどうしてもソルダペーストが残ってしまっていた。
【０００９】
容器からソルダペーストをすくい取った後、ヘラをそのまま放置してくと、ソルダペーストが人の衣服や手に付着して汚してしまうため、使用後のヘラはウエスで拭き取っておく。またソルダペーストの印刷塗布に使用したスクリーンはソルダペーストがにじんでプリント基板の不要箇所に付着してしまうため、一定時間毎にウエスで清掃を行っている。さらに作業終了後はスクリーンやスキージに付着したソルダペーストの清掃もウエスで行っている。そのためリフロー法では、ソルダペーストが付着したウエスが大量に発生するものであった。
【００１０】
このように鏝付け法で鏝先を拭い去ったウエスや浸漬法でノズル清掃に使用したウエスには固形のはんだが付着し、また使用後のソルダペーストの容器にはソルダペーストが付着しており、さらにヘラを拭ったりスクリーンやスキージの清掃に使用したウエスにはソルダペーストが付着している。はんだやソルダペーストが付着したウエス、そしてソルダペーストが付着している容器（以下、ペースト付着容器等という）が不法に廃棄処分されると大変な公害問題となってしまう。
【００１１】
ペースト付着容器等の従来の処分方法としては、溶融法が採られていた。溶融法とは、鉄製の大きな釜にペースト付着容器等を投入し、釜の下部からバーナーで加熱して釜の中に投入された容器を４００〜５００℃で溶融させるものである。容器を４００〜５００℃に加熱するとプラスチック製の容器が溶融し、また容器内にあったソルダペーストも溶融する。溶融したプラスチックは溶融はんだよりも比重が小さいため、溶融はんだ上に浮かぶ。この浮かんだ溶融プラスチックを掻き集めてはんだとプラスチックとを分別収集する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが溶融法では、鉄製の釜で容器を４００〜５００℃で溶融させるため、加熱に少し時間がかかるとプラスチックやソルダペーストのフラックスが焦げて黒煙を発したり、強烈な悪臭を発したりして衛生的に非常に劣悪な状態となるばかりでなく、さらにはプラスチックやフラックスが燃え出したりして危険な状態となる。また溶融法でプラスチックとはんだを分離しても、プラスチック中にははんだが混入してしまい完全な分離回収とはならない。このようにはんだを混入したプラスチックは埋め立て処分されるが、埋め立て処分をすると、埋め立てられたプラスチックが酸性雨に触れてはんだ中の鉛成分が溶出し、それが地下水に混入して地下水を汚染するようになる。鉛成分で汚染された地下水を長期間にわたって人が飲用すると人体が鉛中毒を起こす恐れがあり、現在それが大問題となっている。
【００１３】
またペースト付着容器等を一般の焼却炉で焼却する場合、一般の焼却炉では焼却温度を高くすることができないため容器のプラスチックやフラックス中の松脂、ハロゲン化物等が完全燃焼できずにダイオキシンを発生するようになる。しかもペースト付着容器等が燃えるときにはんだ中の鉛成分がフュームとなって大気中に放出され、それを人が直接吸引して鉛中毒の原因となったり、或は雨とともに地下水に混入して前述のような地下水汚染となったりする。
【００１４】
ペースト付着容器等の不法な処分としてペースト付着容器等をそのまま埋め立て処分をしてしまうこともある。ペースト付着容器等を埋め立て処分すると、やはり地下水の汚染を引き起こしてしまうことになる。
【００１５】
さらに最も不法な処分として悪徳産業廃棄物処理業者が行う所謂「野焼」がある。この野焼とは、業者がペースト付着容器等を引き取った後、それらを人気のない山奥や河原で焼却することである。このように何の公害防止設備もない野焼を行うと、焼却した焼け跡にはんだが残り、これが酸性雨で地下水汚染を起こし、また野焼では当然焼却温度も低いため、ダイオキシンが発生して大気汚染を起こすものであった。そのため使用後のソルダペースト容器やはんだを拭き取ったウエスの処分は公害問題を発生させるため簡単にできないものである。
【００１６】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペースト付着容器等を公害問題がほとんど発生せずに処分できるというはんだの回収装置を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、低温で焼却するとダイオキシンが大量に発生するプラスチックやハロゲン化物を含有したフラックス等は８００℃以上の温度で焼却すればダイオキシンの発生が極めて少なくなり、またプラスチック、松脂、ウエス等は自らの燃焼に加えて加熱手段を用いて加熱を促進させればダイオキシンの発生しにくい８００℃以上に容易にできることに着目して本発明を完成させた。
【００１８】
本発明は、外部が耐熱材料により覆われる空洞体であって、天井部に穿設され、集塵装置に接続される排気口、該集塵装置と該排気口との間に設けられる二次バーナー、側壁底部に設けられる出湯口、及び内部底部に出湯口の方向へ向けて下向きに５〜２０度傾斜して設けられる炉床を有する本体と、天井部と炉床との間に配置され、はんだ付け作業に伴って発生する、はんだ又はソルダペーストが付着するウェス、及び／又はソルダペーストが付着する樹脂製容器を通過させない大きさの貫通孔が穿設されるロストルと、本体の側壁に設けられ、灯油又は重油を燃料として、ロストルに搭載されたはんだ又はソルダペーストが付着するウェス、及び／又はソルダペーストに向けて略水平方向へ火炎を噴射することにより、はんだ又はソルダペーストが付着するウェス、及び／又はソルダペーストを８００℃以上に加熱するためのバーナーと、本体の側壁であって天井部とロストルとの間に配置され、開閉自在の二重蓋を有し、回収対象である、はんだ又はソルダペーストが付着するウェス、及び／又はソルダペーストをロストルへ向けて落下投入するための投入装置とを備えることを特徴とするはんだの回収装置である。
【００１９】
ペースト付着容器等は、それ自体でも燃焼するが、単に燃焼させただけではダイオキシンの発生を防ぐ８００℃以上にはならない。そのため本発明では加熱手段を用いてペースト付着容器等を８００℃以上で焼却するものである。加熱手段としてはペースト付着容器等の焼却温度を８００℃以上にすることができるものであれば如何なるものでもよいが、取り扱い、経済性の面で灯油や重油を空気で噴射して強い火炎にすることができるオイルバーナーが適している。
【００２０】
ペースト付着容器等をロストル上で焼却すると、焼却残渣である灰はロストル上に残り、溶融したはんだがロストルを通過してロストルの下部に溜る。従って、ロストルではんだと灰とが完全に分別され、奇麗な状態となったはんだが回収できる。
【００２１】
溶融はんだを溜める炉床は、一方向に５〜２０度傾斜させておくと溶融はんだを出湯口から流出させる際に容易となる。炉床の傾斜角度が５度よりも小さいと溶融はんだの流出が遅くなって時間がかかり、しかるに２０度よりも大きくなると溶融はんだの溜る量が少なくなってしまう。
【００２２】
投入口に設置する扉は一重構造でもよいが、内部の燃焼ガスの外部への流出を防ぐためには二重構造にすることが望ましい。つまり扉が一重構造の場合、ペースト付着容器等の投入時に扉を開けたときに内部の燃焼ガスが外部に流出してしまうが、扉を外扉と内扉の二重構造にしておいて、ペースト付着容器等の投入時に内扉を閉めて外扉だけを開け、外扉と内扉の間にペースト付着容器等を置いて外扉を閉めてから内扉を開けるようにすれば、内部の燃焼ガスを全く外部に流出させることがなくなる。
【００２３】
【実施例】
以下、図面に基づいて本発明を説明する。図１は本発明のはんだの回収装置の正面断面図、図２は同側面断面図である。
【００２４】
回収装置の本体１は、外部が耐熱材料で覆われた空洞体であり、本体１の下部は炉床２となっている。炉床２は一方向に略１５度傾斜していて、傾斜の最下部となるところの本体には出湯口３が穿設されている。出湯口３の本体外部には石綿のような不燃材から成る栓４が設置されており、平時、該栓は出湯口３を閉じた状態となっている。
【００２５】
炉床２の上部にはロストル５が横方平行に設置されている。ロストル５にはペースト付着容器等よりも小さな多数の孔６・・・が穿設されている。
【００２６】
ロストル５の少し上方の位置には加熱手段であるオイルバーナー７が設置されている。オイルバーナー７は、ロストル５の上に向けて火炎が噴射されるようになっている。つまりオイルバーナーは、ロストル上に置かれた物を効率よく燃焼させるためのものである。
【００２７】
オイルバーナー７よりもさらに上方の位置には、投入口８が形成されている。投入口８は、本体の壁面に形成されたもので、外方に傾斜した受け部９、外扉１０、内扉１１から構成されている。外扉１０は受け部９の外部で開閉するものであり、平時は受け部を閉塞していてペースト付着容器等を本体内に投入するときに矢印Ａのように上方に開くようになっている。内扉１１も平時は内側の開口部を閉塞しており、受け部９にペースト付着容器等が置かれた後、外扉１０が閉じてから矢印Ｂのように内方に開くようになっている。
【００２８】
本体１の天井部には排気口１２が穿設されている。該排気口は二次バーナー１３に接続されている。二次バーナーは本体内で焼却中のペースト付着容器等から発生する一酸化炭素や窒素化合物等を高温にして無害化するものである。二次バーナー１３には図示しない集塵装置が接続され、流出した灰を完全に収塵している。
【００２９】
ロストル５近傍の本体側壁には清掃用窓１４が穿設され、該窓は耐熱材料で作られた蓋部材１５で閉塞されている。清掃用窓１４は、平時は蓋部材１５で閉塞されており、ペースト付着容器等の焼却が終了し、内部が完全に冷却した後に蓋部材１５を開けてロストル５上に残った灰をここから排出するものである。
【００３０】
投入口８側の本体近傍には、昇降レール１６、投入箱１７から成る昇降装置が設置されている。投入箱１７は平時二点鎖線で示すように昇降レール１６の下部に位置しており、ここでペースト付着容器等Ｐを投入箱１７の中に入れる。そしてペースト付着容器等を本体内に投入するときは、投入箱１７を矢印Ｃのように上昇させる。投入箱１７は昇降レール１６の頂上に到達すると、受け部９方向に傾斜し中のペースト付着容器等Ｐを受け部９に投入するようになっている。
【００３１】
次に上記構成のはんだ回収装置におけるはんだの回収方法について説明する。先ず、栓４で出湯口３を閉め、蓋部材１５で清掃用窓１４を閉塞し、内扉１１と外扉１０を閉塞状態にしておく。そしてバーナー７を点火して本体内部を８００℃以上に加熱する。本体内部が８００℃以上になったならば、ペースト付着容器等Ｐを入れた投入箱１７を昇降レール１６に沿って上方に移動させる。投入箱１７が昇降レール１６の上端位置に達すると、外扉１０が矢印Ａ方向に開き、ここで投入箱１７は受け部９方向に傾斜してペースト付着容器等Ｐを受け部９内に投入する。
【００３２】
受け部９内にペースト付着容器等が投入されると、投入箱１７は昇降レール１６に沿って下方に下がり、外扉１０が閉じられる。外扉１０が閉じられると同時に内扉１１が矢印Ｂ方向に開いて受け部９にあったペースト付着容器等Ｐが内部に投入される。
【００３３】
本体内部に投入されたペースト付着容器等Ｐはロストル５上に乗り、ここでバーナー７の火炎により焼却される。このときペースト付着容器等はバーナー７の火炎により８００℃以上で焼却される。ソルダペーストや固形のはんだ等は２００℃以下の温度で溶融するためペースト付着容器等の焼却時に完全に溶融し、溶融したはんだはロストル５の穴６から下方に落下する。落下した溶融はんだは傾斜した炉床３に溜るようになる。
【００３４】
炉床３上の溶融はんだＨが適当量になったならば、栓４を開けて炉床上の溶融はんだを出湯口３から流出させバケット１８で受ける。
【００３５】
Ｓｎ−Ｐｂ組成のソルダペーストが付着した容器を１時間おきに約２００個ずつ本発明の回収装置に投入した後、炉床上に溜った溶融はんだを出湯口から流出させたところ、１日に約１，０００Ｋｇのはんだを回収することができた。またロストル上に残った灰の中には金属としてのはんだがほとんど含まれてなく、ペースト付着容器等からソルダペーストがはんだとして効率よく回収されたことが分かる。集塵装置から排出されたガス成分中には、鉛成分が０．００２ｍｇ／ｍ3Ｎであり、本発明者が在住する茨城県の県条例で規定された１０ｍｇ／ｍ3Ｎをはるかに下回る数値であった。またダイオキシンについては同県条例の規定値が５ｎｇ／ｍ3Ｎであるのに対して本発明では０．００７ｎｇ／ｍ3Ｎという小さな数値であった。そして回収されたはんだは、不純物の含有量がＪＩＳのＡ級に相当するという高品位のものであった。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、従来のはんだの回収方法や装置ではペースト付着容器等からのはんだの回収時に公害問題が必ず付いてまわるばかりでなく、多大な手間や危険が伴っていたものであったが、本発明によれば公害をほとんど発生させずに、しかも安全かつ効率よくはんだの回収ができるものであり、さらに回収されたはんだは不純物の混入が少ないため再度はんだとして使用できることから省資源にも役立つという従来にない優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のはんだの回収装置の正面断面図
【図２】本発明のはんだの回収装置の側面断面図
【符号の説明】
１  本体
２  炉床
３  出湯口
４  栓
５  ロストル
７  バーナー
８  投入口
１０  外扉
１１  内扉
Ｈ  はんだ
Ｐ  ペースト付着容器等
【図１】
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【図２】
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