(57)【要約】リフロー炉に排気ガス冷却、清浄処理装置を付設することによって熱ガス（熱風）、フラックスの加熱による揮発性ガスの排気ガスの処理で、屋内であっても作業環境に影響を与えない状態とし、さらに、冷却水を補充しなくても長期間の安定稼動を可能とする排気ガス冷却、清浄処理装置を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを排出する排気ダクトと、冷却液を貯留する貯留槽と、排気ダクトからの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスの排気ガスを冷却液面上に圧力をかけて噴射するブロアーを備えたことを特徴とする排気ガス冷却、清浄処理装置。
【請求項２】
リフロー炉の加熱部の入口部及び出口部に配置された熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスの排気ダクトと、冷却液を貯留する貯留槽と、排気ダクトからの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスの排気ガスを冷却面上に圧力を掛けて噴射するブロアーを備えたことを特徴とする排気ガスの冷却、清浄処理装置。
【請求項３】
排気ダクトからの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスの噴射口を冷却液面に近接して配置し、前記噴射口はフロートによって液面上に浮かんだ状態で配置され、冷却液の水位の変化に応じてフロート上の噴射口が上下し、液面と噴射工の距離を一定に維持する構成とした請求の範囲の１〜２いずれか記載の排気ガス冷却装置。
【請求項４】
噴射口からの排気ガスは分散板に衝突して、分散して噴射される構成とした請求項１〜３いずれか記載の排気ガスの冷却、清浄処理装置。
【請求項５】
噴射口から熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスの排気ガスを液面に衝突させて水しぶきを発生させ、霧状の水滴と熱ガスを接触させて冷却効率を得る構成とした請求の範囲の１〜４いずれか記載の排気ガスの冷却清浄処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は電子部品を半田付けする際に使用するリフロー炉の排気ガスの、冷却、清浄処理装置に関する。
【背景技術】  リフロー炉は、半田ペーストを塗布した基板に電子部品を装着し炉内でプリト基板を加熱する事により電子部品とプリント基板を半田付けするものである。
半田ペーストはフラックスと粉末半田を混練して印刷や吐出に適した粘調性を有しており、この半田ペーストをプリント基板の半田付け部に印刷したり注射器のプランジヤーを圧縮空気で押圧して半田付け部に吐出したりすることにより塗布する。
そして、このようなリフロー炉に関する技術として特開平８−８５２９号公報記載の技術がしられている。
【特許文献】  特開平８−８５２９号公報
【発明の開示】
リフロー炉においてはヒーターから発生する熱ガス（熱風）は循環使用されるが、基板に塗られたクリームハンダが加熱された時に発生するフラックスの揮発分は、コンベアの入口、及び出口は外部に連通している為、そこからの熱ガス（熱風）、及びフラックスの加熱による揮発性ガスの漏洩と、炉本体のカバー面等からの熱の放熱は避けられない、その為、屋内での熱気により作業環境が悪化する。
このような、熱、熱ガス（熱風）、及びフラックスの加熱による揮発性ガスの排気ガスはダクトによって屋外へ導かれ排出されていたが、排気ダクトの配設作業に手間と費用を要する、という問題があった。
本発明は係る、従来の問題を解決する為に、なされたものであって、その目的とするところは、リフロー炉に排気ガスの冷却、清浄処理装置を付設することによって屋内であっても作業環境に影響を与えない状態として排気を可能とし、更に冷却水を補充しなくても長時間の安定稼動を可能とする排気ガスの冷却、清浄処理装置を提供することにある。
上記目的を達成する為の手段として、請求の範囲の１項排気ガス冷却、清浄処理記載の、装置では  熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを排出する排気ダクトと、冷却液を貯留する貯留槽と、排気ダクトからの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを冷却液面上に圧力を掛けて噴射するブロアーを備えたことを特徴とする排気ガスの冷却、清浄処理装置。
請求の範囲の２項  記載の      ロー炉の加熱部の入口部及び出口部に配置された熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスの排気ダクトと、冷却液を貯留する貯留槽と、排気ダクトからの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを冷却液面上に圧力を掛けて噴射するブロアーを備えたことを特徴とする、排気ガス冷却、清浄処理装置。
請求の範囲の３項  記載の、排気ダクトからの熱ガスの噴射口を冷却液面に近接し配置し、前記噴射口はフロートによって液面上に浮かんだ状態で配置され、冷却液水位の変化に応じてフロート上の噴射口が上下し、液面と噴射口の距離を一定に持する構成とした請求の範囲１〜２いずれか記載の排気ガスの冷却、清浄処理装置
請求の範囲４項記載の噴射口からの排気ガスは分散板に衝突して、分散して噴射される構成とした請求の範囲の１〜３いずれか記載の排気ガスの冷却、清浄処理装置
処理請求の範囲５項記載の噴射口から熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを液面に衝突させて水しぶきを発生させ、霧状の水滴と熱ガス（熱風）フラックスの加熱による揮発性ガスを接触させて冷却効率を得る構成とした請求の範囲の１〜４いずれか記載の排気ガスの冷却、清浄処理装置。
【図面の簡単な説明】  第１図は、排気ガス冷却、清浄処理装置の概略図であり、第２図は、リフロー炉一体型の排気ガス冷却、清浄処理装置の概略図であり、第３図は、貯留槽、及び噴射部の面図であり、第４図は、貯留槽、及び噴射部の平面図であり、第５図は、噴射部の分解斜視図であり、第６図は貯留槽の搭載状態を示す概略図であり、第７図はリフロー炉の概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明をより詳細に説述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。
図７は、従来より知られているリフロー炉の構造を概略的に示した側面図であり、同図において、リフロー炉１は、リフロー炉１本体内に電子部品搭載基板５を搬送するチェーンコンベア２を備え、このチェーンコンベア２に沿って順次設けられた上部ヒータ３と、チェーンコンベア２を挟んで相対向する下部ヒータ４を有し、チェーンコンベア２よりリフロー炉本体内に搬送される電子部品搭載基板５を上部ヒータと、下部ヒータ４・・４で順次加熱してリフロー面の半田を溶融させ、電子部品を基板に半田付けする構成となっている。
基板搬送コンベア２は、制御系統が一定の寸法単位で図の左側から右側に基板を搬送する機構となっている。
これらのリフロー炉１では、炉が数段階に設定され、例えば、予備加熱、本加熱の工程が設定されている。
ヒータ３から発生する熱ガス（熱風）は、循環装置（図示せず）によって、上方から下方に吹き付けられながら炉内で循環してプリント基板を加熱する。
プリント基板の上には電子部品が実装されるとともにこの電子部品と基板との間には半田ペーストが塗布されているので、このようなリフロー炉において基板が定速送り機構によって加熱部を通過させられるとき、半田ペースト溶解して基板と電子部品を半田付けされることとなる。
これらの炉では、炉内の熱ガス（熱風）は循環して利用されるがプリント基板の搬入口６、及び出口７は外部に連通しているために、ここから内部の熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスは、わずかに漏れてしまう。従来ではこれらはダクトにより外に排出していたが、その排出ダクトの配設に手間を要していた。
そこで、本発明では、熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスの冷却、清浄処理装置を設けたものである。
【実施例１】  第１実施例の排気ガス冷却、清浄処理装置を説明する。
第１実施例に係る排気ガス冷却、清浄処理装置は、本発明の概略を示したものであり図１に示すように、リフロー炉１本体から、排気ダクト１７を冷却水の貯留槽８まで延長している。また、図２は、リフロー炉１の本体に、一体として、冷却液の貯留槽８を組込んだ構成である。
リフロー炉１の稼動に伴い、加熱炉から発生した熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガス排気ダクト１７に捕集された後に、ブロアー９によって圧力を掛けて噴射口１０から噴射される。
一方、貯留槽８には冷却液が貯留されており、噴射口１０からの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスが冷却液面上に噴射される。
このとき、噴射ガスの圧力によって、冷却水が吹き上げられ、貯留槽８内の空間に水しぶき１１が発生する。水しぶき１１は貯留槽８の受け板１２によって、反射されて、貯留槽内で対流する。
この受け板１２は、貯留槽８の上面の略全域を覆った状態で配置され、端部分にわずかな隙間１３が形成されている。
熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスは霧状の水滴と接触して冷却された後に、受け板１２の端の隙間１３を通して排気される。
噴射口１０の両側にはフロート１４，１５が配置されて、冷却液面上に浮かんだ状態とされ、水位が減少しても、水位の減少に従って、噴射口１０が下降し、噴射口１０と液面との距離は常に一定に保たれる。
尚、本実施例では、水位センサ１６が配置され、蒸発による水位の減少を検知し、所定水位を下回ると、センサ１６が検知して、給水コックを開き、タンク１８または水道管から水を補充する。
【実施例２】  次に、第２実施例は本発明の具体的構成を示したものである。
第２実施例に係る排気ガス冷却、清浄処理装置は図３〜図６に示すように、リフロー炉１の入口部及び出口部に備えられた排気ダクト１７と、排気ダクト１７から吸引した熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを噴射するブロアー９と、ブロアー９から送られた熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを噴射する噴射部２０と、噴射部２０を冷却液上に浮かんだ状態で保持する左右のフロート１４、１５と、冷却液を貯留する貯留槽８を主要な構成としている。
前記貯留槽８は底面及び側面を有し、アルミニウム、ステンレス等の耐腐食性の金によって構成される箱状部材であり、貯留槽の一側面には冷却液の水位を確認する確窓２１が備えられている。貯留槽８の上面は開口し、この開口部分から噴射部２０が挿入されている。貯留槽８の個数・形状・大きさについては特に限定されるものではないが、本実施例ではリフロー炉一体につき、２個の貯留槽が設けられている（図６参照）。これらは、コンベアの入口部６からの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを吸引して冷却する貯留槽８と、コンベアの出口部７からの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを吸引して冷却する貯留槽８によって構成されている。前記噴射部２０は、熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを噴射するノズルであり、貯留槽８の上側から挿入されたダクト１７に連結され、ダクト１７からの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを冷却液面上に垂直に噴射する構成となっている。噴射部２０の上面中央には、リフロー炉１から延長された排気ダクト１７の連結２２が形成され、この連結口２２から下向きにラッパ状に拡径部２３が四角形に広がり、出口（噴射口１０）には分散板２４が配置されている。この分散板２４は熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを液面上に分散させるものであり、多数の小孔２５を有している。熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスがこの分散板に衝突して、小孔２５を通過する際に液面への衝突速度が加速される。
前記噴射部２０は左右にフロート１４、１５を有し、これらのフロート１４、１５は中央の噴射部２０を浮かべる浮力を有し、このフロートによって、噴射部２０が冷却液面上に浮遊した状態となっている。
噴射部２０はフロートとフロートの間に挟まれた中央部分に位置し、左右を保持されて水面上に浮遊する。噴射部２０の左右にはアーム２６が伸び、このアーム２６にフロートが固定され本実施例では左右に２本づつ合計４本の樹脂容器が設けられている。前記フロート１４，１５は中空の樹脂容器によって構成され、これらの樹脂容器が液面上に浮かびながら、噴射口１０が水面に近接した状態で保持される。水面と噴射口１０の距離は装置の処理能力によって適宜設定されるが、本実施例で  は水面と噴射口の距離は１〜２ｃｍとなっている。前記噴射部２０、フロート１４，１５は一体とされ、縦・横ともに、貯留槽８の内側に収容されて、貯留槽内で、水位に応じて水平に上下する。
このように、噴射口１０は、フロートによって浮遊しているので、装置の稼動に伴い冷却液が減少しても、噴射口１０と液面の距離は常に一定に保たれる。
また、貯留槽の上部開口には、装置の稼動時に生じる水しぶきを受け止める受け板２７が配置されている。この受け板２７は前面に渡って、小孔２８が形成され、霧状の冷却液が外部に排出されるのを防止して、冷却ガスのみを通過させる。
尚、受け板２７の構成としては、前記実施例１の受け板１２と同様に、板の端に通過隙間を形成する構成としても良く、スポンジ状部材を配置して、気体のみを通過させる構成としても良い。
本実施例の作用を説明する。
リフロー炉１では、プリント基板５上に半田ペーストを塗布して電子部品が装着された基板はリフロー炉のコンベア上に乗せられて、加熱炉内を通過する。加熱炉では、炉が数段階に設定され、各炉ではプリント基板への熱ガス（熱風）の照射と照射した熱ガス（熱風）の循環利用が行われる。
しかし、コンベアの入口、出口の隙間は直接外に通じるため、この部分から炉内の熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスの漏れが発生する。
本発明では、このリフロー炉１の入口部６及び出口部７の上側に排気ダクト１７を配置している。この排気ダクト１７では、コンベアの入口部及び出口部の熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスが捕集され、これらの吸引された熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスはブロアー９によって、圧力を掛けて噴射口１０から噴射される。噴射口１０からの熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスは拡径部２３と分散板２４によって拡散されて、対面した冷却液上に噴射されて冷却される。このとき、熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスの噴射圧力により、水しぶきが発生し、熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスはこの霧状の水滴と接触しながら、効率的に冷却される。またフラックスの加熱による揮発性ガス等も冷却液に吸収されて清浄効果を発揮する。
冷却液が徐々に蒸発して減少するが、水位の低下に従って、連結口２２部分はスライドあるいは伸張しながら、噴射口１０は下降し、噴射口１０と液面の距離は常に一定に保たれる。冷却後のガスはリフロー炉外に放散されるが、冷却されていることにより、屋内であっても作業環境に影響は与えない。
本発明では、ブロアーの噴射圧力を制御することにより、冷却効果を調整する事が可能である。
以上、実施例を説明したが、本発明の具体的な構成は前記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる例えば、前記実施例ではリフロー炉について説明したが、他の加熱炉に使用する場合であっても本発明に含まれる。
また、前記実施例では、熱ガス（熱風）及びフラックスの加熱による揮発性ガスを分散板２４に衝突させて噴射する構成としたが、噴射口のノズルの形状を変化させて、液面への噴射角度を変化させることも可能である。
【産業上の利用可能性】  炉、リフロー炉を使用する実装ラインで、新機械の設置、既設機のレイアウトの変更、又  別工場への移設で排気ダクトの工事が不要で、工事費用が削減できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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